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Universidade Federal do Amazonas – UFAM
FCA – Faculdade de Ciências Agrárias.
Agronomia
Anatomia e Fisiologia Animal
Sistema Sensorial
Manaus - Am
2013
Adrea Regina Carvalho
Robson Lincon Passos dos Santos
Samuel Jansley
Anatomia e Fisiologia Animal
Sistema Sensorial
Manaus – AM
2013
Trabalho apresentado para
avaliação na disciplina Anatomia
e Fisiologia Animal do curso de
Agronomia – Profº Gilberto
Regis Pereira de Morais –
Universidade Federal do
Amazonas - UFAM.
Sumário
1 INTRODUÇÃO 4
2 O SISTEMA SENSORIAL 6
2.1 Tipos de receptores sensoriais 6
3 VISÃO 7
3.1 A visão nos invertebrados 7
3.2 A visão nos vertebrados 8
3.3 O olho humano 8
3.4 Fisiologia da visão 10
4 AUDIÇÃO 13
4.1 Morfologia e fisiologia do ouvido humano 13
4.2 Audição em outros animais 15
5 TATO 17
6 OLFATO 19
6.1 Olfato humano 19
6.2 Olfato em outros animais 20
7 PALADAR 21
8 CONSIDERAÇÕES FINAIS 22
9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 23
1 INTRODUÇÃO
Sistema sensorial é o sistema dos animais que engloba órgãos que
recebem estímulos que são repassados para o sistema nervoso central, onde
são interpretados e podem resultar numa reação do organismo[1].
O sistema sensorial é composto por receptores sensoriais, estruturas
responsáveis pela percepção de estímulos provenientes do ambiente
(exterorreceptores) e do interior do corpo (interorreceptores). Essas
terminações sensitivas do sistema nervoso periférico são encontradas nos
órgãos dos sentidos: pele, ouvido, olhos, língua e fossas nasais. Estes têm a
capacidade de transformar os estímulos em impulsos nervosos, os quais são
transmitidos ao sistema nervoso central, que por sua vez, determina as
diferentes reações do nosso organismo.
Os sentidos fundamentais do corpo humano - visão, audição, tato,
gustação ou paladar e olfato - constituem as funções que propiciam o nosso
relacionamento com o ambiente. Por meio dos sentidos, o nosso corpo pode
perceber muita coisa do que nos rodeia; contribuindo para a nossa
sobrevivência e integração com o ambiente em que vivemos.
Existem determinados receptores, altamente especializados, capazes de
captar estímulos diversos. Tais receptores, chamados receptores sensoriais,
são formados por células nervosas capazes de traduzir ou converter esses
estímulos em impulsos elétricos ou nervosos que serão processados e
analisados em centros específicos do sistema nervoso central (SNC), onde
será produzida uma resposta (voluntária ou involuntária). A estrutura e o modo
de funcionamento destes receptores nervosos especializados é diversa.
O objetivo é a introdução dos alunos ao sistema sensorial podendo assim
compreender melhor suas funções e características.
2 O SISTEMA SENSORIAL
O sistema sensorial é composto por receptores sensoriais, estruturas
responsáveis pela percepção de estímulos provenientes do ambiente
(exterorreceptores) e do interior do corpo (interorreceptores). Essas
terminações sensitivas do sistema nervoso periférico são encontradas nos
órgãos dos sentidos: pele, ouvido, olhos, língua e fossas nasais. Estes têm a
capacidade de transformar os estímulos em impulsos nervosos, os quais são
transmitidos ao sistema nervoso central, que por sua vez, determina as
diferentes reações do nosso organismo.
2.1 Tipos de receptores sensoriais
Os receptores sensoriais são classificados de acordo com o estímulo que
conseguem captar.
- Quimiorreceptores: transmissores de informações acerca de substâncias
químicas dissolvidas no ambiente. Localizam-se principalmente na língua e no
nariz.
- Termorreceptores: detectam estímulos de variação térmica. São
encontrados na pele.
- Mecanorreceptores: conseguem captar estímulos mecânicos. Localizam-
se na pele.
- Fotorreceptores: detectores de luz encontrados nos olhos.
- Receptores de dor: classe de dendritos presentes na pele humana.
3 VISÃO
Visão é o processo fisiológico por meio do qual se distinguem as formas e
as cores dos objetos. Em linhas gerais, o olho funciona como uma câmara
fotográfica que projeta uma imagem invertida do mundo exterior em sua porção
interna posterior, onde existe um revestimento fotossensível, a retina, que
envia informações codificadas ao sistema nervoso central, dando ao indivíduo
a sensação da visão.
3.1 A visão nos invertebrados
A visão se produz em nível molecular graças a substâncias
fotossensíveis, os fotopigmentos. Estes são responsáveis por transformações
que produzem estímulos em células e fibras sensoriais, que são transmitidos
aos centros nervosos correspondentes.
A sensibilidade à luz está presente em alguns seres unicelulares. Os
protozoários contêm em seu citoplasma órgãos ou manchas pigmentárias
capazes de perceber as variações de intensidade da luz.
Muito rudimentares são também as células fotorreceptoras da medusa,
que são cílios modificados. Entre os platelmintos, vermes achatados sem
celoma, as planárias apresentam manchas ocelares, células fotorreceptoras
dispostas sob a epiderme.
Os moluscos apresentam grande diversidade de órgãos visuais: nos
gastrópodes, são ocelos esféricos, com cristalinos arredondados e retinas
simples onde situam-se as células receptoras; em certos bivalves há uma
retina dupla, uma das quais reflete a luz recebida; e em muitos cefalópodes
observam-se olhos muito complexos, que podem ser comparados aos dos
vertebrados.
Nos artrópodes, muitas classes apresentam, além dos ocelos, os
chamados olhos compostos, que constam de grande número de unidades
funcionais denominadas omatídios. Cada uma dessas unidades dispõe de sua
própria lente e de células fotorreceptoras.
3.2 A visão nos vertebrados
Entre os vertebrados, o olho mais perfeito e desenvolvido é o dos
mamíferos. Algumas espécies têm olhos atrofiados ou pouco desenvolvidos,
enquanto outras dispõem de visão binocular, na qual os campos visuais de
cada olho se superpõem em parte, como resultado da posição frontal dos
órgãos oculares. O animal percebe os objetos de forma tridimensional, o que
aumenta sua eficiência.
3.3 O olho humano
No homem, os dois globos oculares estão alojados no interior das
cavidades orbitárias e se unem às paredes ósseas graças aos chamados
músculos extrínsecos. Os músculos retos possibilitam a movimentação do
globo ocular para todos os lados. Outros dois, o oblíquo maior e menor permite
ao olho deslocar-se em todas as direções.
O olho humano é constituído de três camadas. A mais externa, fibrosa,
tem função protetora e é chamada esclerótica. Em sua porção anterior, a
esclerótica é transparente e recebe o nome de córnea. Na parte posterior e
lateral, é opaca. A camada intermediária é abundante em vasos sangüíneos e
é formada pela coróide, pelo corpo ciliar e pela íris (conjunto de estruturas
chamado trato uveal). A camada interna é a retina, onde se localizam as
células fotorreceptoras. A córnea é recoberta pela conjuntiva, fina membrana
que se estende também pela face interna das pálpebras.
A coróide abastece de nutrientes e oxigênio os tecidos oculares. Nela
situam-se também células pigmentares, cuja função é absorver luz para evitar
que reflexos prejudiquem a qualidade da imagem projetada na retina.
O corpo ciliar é o prolongamento anterior da coróide, formado pelos
chamados processos ciliares e pelo músculo ciliar. Os processos ciliares são
ligamentos que unem ao músculo ciliar o cristalino. O músculo ciliar controla o
grau de curvatura do cristalino e permite ajustar o foco.
Na porção anterior do cristalino, a íris controla a quantidade de luz que
atinge a retina. Pigmentos na íris lhe dão cor característica, que varia do negro
ao azul. As musculaturas lisas radiais e circulares da íris abrem e fecha seu
orifício central, a pupila. O espaço entre a córnea e o cristalino - câmara
anterior -, é preenchido pelo humor aquoso, que mantém constante a pressão
interna do globo ocular. Já a cavidade entre o cristalino e a retina, a câmara
posterior, contém uma substância gelatinosa chamada como humor vítreo.
Na retina estão situadas as células encarregadas de registrar as
impressões luminosas e transmiti-las ao cérebro por intermédio do nervo
óptico, que sai da parte posterior do globo ocular. As células fotorreceptoras
são chamadas cones e bastonetes, em virtude da forma de seus
prolongamentos. Os cones dispõem-se na região central da retina e são
responsáveis pela visão colorida, enquanto os bastonetes, mais abundantes
nas regiões periféricas, processam uma visão de contornos, de contraste claro-
escuro. A região de onde parte o nervo óptico é chamada ponto cego, por ser
insensível à luz. Já a região chamada fóvea, composta apenas de cones e
situada acima do ponto cego, é a área da retina onde a visão é mais nítida.
Alguns órgãos anexos ou acessórios protegem o globo ocular: as
pálpebras; as sobrancelhas; os cílios; e o aparelho lacrimal, produtor de
lágrimas.
3.4 Fisiologia da visão
Para a formação da imagem do mundo exterior sobre a retina, o olho
dispõe de um conjunto de elementos refratores, constituídos pela córnea,
humor aquoso, cristalino e humor vítreo. As propriedades ópticas das
superfícies refratoras estão relacionadas com seu grau de curvatura e com o
índice de refração dos meios que ela separa.
A face anterior da córnea é a principal superfície refratora do olho:
pequenas irregularidades que nela se verifiquem podem redundar em graves
problemas para a visão perfeita. A principal função do cristalino está
relacionada com sua capacidade de acomodação, ou seja, com a propriedade
de, mudando de forma variar seu poder refrator. O cristalino permite, dessa
maneira, uma focalização perfeita da imagem sobre a fóvea, funcionando como
o ajuste de foco de uma máquina fotográfica.
Distinguem-se na retina três camadas de células, em que os corpos
celulares dos neurônios se agrupam densamente, separadas por duas
camadas sinápticas, em que se misturam prolongamentos de dendritos e
axônios. A primeira camada é formada pelas células fotorreceptoras, os cones
e bastonetes. Os axônios da primeira camada fazem sinapse com dendritos de
células da segunda camada, as células bipolares. Os axônios da segunda
camada, por sua vez, fazem sinapse com os dendritos das células
ganglionares, da terceira camada celular.
Uma vez formada a imagem sobre a retina, essa luz estimulará os cones
e os bastonetes. Os elementos fotossensíveis da retina contêm um pigmento,
que, no caso dos bastonetes, é a rodopsina. Estimulada pela luz, essa
substância desencadeia um complexo de reações químicas que culminará com
a ativação das células bipolares e ganglionares e o aparecimento de uma
informação, no nervo óptico, sob a forma de impulso nervoso.
Os campos visuais de cada olho são diferentes, mas se superpõem em
parte. A retina divide-se em zonas -- a interna (nasal) e a externa (temporal) --
em função do trajeto das vias ópticas que se dirigem para o córtex cerebral. As
fibras nervosas das duas zonas temporais (olhos direito e esquerdo) passam
para o córtex cerebral do hemisfério correspondente, enquanto as das regiões
nasais cruzam-se no quiasma óptico, indo para o córtex cerebral do hemisfério
oposto.
A luz que emana de um objeto visualizado atinge a zona temporal de um
globo ocular e a zona nasal do outro. Em função da disposição das vias
ópticas, a atividade nervosa resultante vai para o mesmo hemisfério cerebral. A
superposição de campos visuais permite ao cérebro uma interpretação
estereoscópica, com percepção de altura, largura e profundidade.
A capacidade de discriminação de cores pelo olho está relacionada com a
existência de três tipos de cones caracterizados pela presença de três
diferentes fotopigmentos. Esses pigmentos são sensíveis principalmente aos
comprimentos de luz azul, verde e vermelha
4 AUDIÇÃO
O ouvido, órgão responsável pela audição e pela manutenção do
equilíbrio, é composto por diferentes estruturas sensoriais, que identificam os
sons e emitem impulsos, os quais alcançam os centros cerebrais receptores
através do nervo auditivo. No homem, o órgão divide-se em três partes: ouvido
externo, médio e interno.
4.1 Morfologia e fisiologia do ouvido humano
Nos seres humanos, o ouvido externo atua como receptor das ondas
sonoras, sendo dividido em pavilhão auditivo ou orelha e canal auditivo. Ao
contrário de alguns animais que possuem a capacidade de orientar livremente
o pavilhão auditivo para captar com maior facilidade a fonte sonora, a orelha
humana é imóvel.
O pavilhão auditivo é recoberto por uma estrutura cartilaginosa, à exceção
do extremo inferior do lóbulo, que se apresenta carnoso e pendular. O rebordo
externo, ou hélice da orelha, circunda uma segunda dobra interna, ou antélice,
a qual, por sua vez, delimita a concha do canal auditivo. Na concha existem
duas saliências, que constituem o extremo da antélice. O canal auditivo,
delimitado por uma estrutura fibrocartilaginosa, apresenta pêlos e glândulas
ceruminosas, que produzem o cerume ou cera, substância que protege o
acesso ao ouvido médio.
Várias cavidades ligadas entre si, que constituem a denominada caixa do
tímpano, formam o ouvido médio. Este se encontra limitado exteriormente pelo
tímpano, membrana sensível que transmite as vibrações sonoras aos ossos do
ouvido. O primeiro desses ossos, o martelo, está fixado à membrana timpânica,
seguido da bigorna e do estribo, comunicando-se este último com a chamada
janela oval, que marca a transição para o ouvido interno. A vibração desses
minúsculos ossos, fixados à parede da cavidade auditiva por meio de
pequenos ligamentos, reduz a amplitude das ondas sonoras que os atingem,
ao mesmo tempo em que amplificam-lhes a intensidade. Esse sistema é
fundamental para que as ondas que se propagam nesse meio possam passar
ao meio líquido do ouvido interno.
A pressão do ar sobre ambos os lados do tímpano deve ser equivalente à
atmosférica para que a transmissão dos sons seja adequada. Esse equilíbrio é
alcançado pela trompa de Eustáquio, canal que comunica o ouvido médio à
garganta. O ar contido na cavidade auditiva é absorvido pela mucosa que a
recobre, sendo substituído pelo que penetra na trompa com a deglutição da
saliva.
O ouvido interno, também denominado labirinto, devido a sua
complexidade estrutural, consta basicamente de um conjunto de cavidades
situadas na região mastóidea do osso temporal do crânio, as quais se
encontram cheias de um líquido denominado perilinfa; e de um grupo de
membranas internas, em cujo interior flui a chamada endolinfa. Assim,
estabelece-se uma diferença entre o labirinto ósseo e o membranoso. A
estrutura óssea é formada por três cavidades: o vestíbulo, em contato com o
ouvido médio por meio da janela oval; a cóclea ou caracol, orgânulo disposto
em espiral em torno de um eixo cônico; e os três canais semicirculares, ligados
ao vestíbulo por cinco aberturas.
Aos orgânulos ósseos correspondem várias partes membranosas do
labirinto. Assim, ao vestíbulo correspondem dois divertículos membranosos, o
utrículo e o sáculo, enquanto os canais semicirculares apresentam os condutos
homônimos como equivalente membranoso. É nessas minúsculas estruturas
que se localizam as células responsáveis pelo equilíbrio, as quais contêm os
chamados estatolitos e otólitos, corpúsculos reguladores dessa função.
Na cóclea óssea está situado o canal coclear, sede do órgão de Corti.
Este é o sistema terminal acústico e compreende os bastonetes de Corti, as
células auditivas e seus correspondentes elementos de apoio. Em seu interior
realiza-se a transformação das vibrações sonoras em impulsos nervosos que,
transmitidos ao nervo acústico, passam ao cérebro.
4.2 Audição em outros animais
Na maior parte dos grupos taxonômicos são encontrados sistemas de
percepção das vibrações sonoras com diversos graus de desenvolvimento. Nos
invertebrados, há algumas espécies que apresentam sistemas auditivos
constituídos por vesículas destinadas à audição, denominadas estatocistos ou
otocistos, vinculadas também à manutenção do equilíbrio e ao deslocamento
do organismo.
A complexidade dos órgãos auditivos dos vertebrados é proporcional ao
grau de evolução que a espécie alcançou. Nesse contexto, os ciclóstomos
(lampreias) apresentam um canal semicircular, sem diferenciação de ouvido
externo, médio ou interno. O mesmo ocorre no grupo dos peixes.
Subindo nessa escala evolutiva, os répteis dispõem de órgãos auditivos
nos quais se observa uma distinção clara entre o ouvido interno e a cóclea,
enquanto nas aves desenvolveram-se cavidades correspondentes ao ouvido
médio. A estrutura trilocular, com ouvido externo, é característica específica do
grupo dos mamíferos.
5 TATO
O sentido do tato permite obter informações sobre grande número de
características dos corpos físicos, como suas propriedades mecânicas, textura
e grau de dureza. O tato abrange três tipos de sensibilidade: mecânica, térmica
e dolorosa. Os receptores sensoriais táteis estão presentes na maior parte das
espécies animais, tanto na superfície do corpo como em diferentes órgãos
internos. Permitem conhecer as características do ambiente e também o
estado de muitas estruturas orgânicas.
Nos invertebrados, os receptores táteis costumam aparecer como
filamentos, pêlos ou projeções sensíveis ao atrito, ao contato ou à pressão. Um
bom exemplo são os tentáculos táteis dos moluscos gastrópodes, como o
caracol, ou as antenas de crustáceos e insetos, que cumprem também uma
importante função olfativa. Em geral, trata-se de terminações nervosas livres,
providas de ramificações.
Nos vertebrados, os receptores táteis cutâneos são terminações de
células epiteliais em cuja base conecta-se uma fibra nervosa. Alguns desses
receptores para estímulos mecânicos fornecem dados sobre postura corporal e
movimentos de algumas partes do corpo com relação a outras. As regiões do
corpo que estão mais expostas ao contato com objetos do ambiente externo
contam com um número maior de receptores táteis.
As terminações sensoriais podem ser livres ou protegidas por uma
cápsula, caso em que são chamadas corpúsculos. Os três tipos principais de
corpúsculos são: os de Meissner (responsável pela percepção da forma e da
textura dos objetos); os corpúsculos de Pacini (pressão); os de Ruffini (calor):
os de Krause (frio); os discos de Merkel (encarregados de manter a pressão da
pele constante); e as terminações nervosas livres (dor).
6 OLFATO
O sentido do olfato regula a percepção das substâncias voláteis e
intervém, em maior ou menor medida, segundo as espécies, na busca de
alimentos, no reconhecimento do território e na procura de parceiros para o
acasalamento.
6.1 Olfato humano
No homem, os receptores olfativos localizam-se na parte superior das
fossas nasais, mais precisamente na chamada mucosa olfativa. Externamente,
o órgão olfativo é o nariz. Seu suporte ósseo é composto pelos ossos nasais da
parte superior e, em sua seção central, consta de uma membrana cartilaginosa
unida ao osso vômer, que separa as fossas. Em cada fossa nasal distinguem-
se canais delimitados pelos chamados cornetos ou ossos turbinados.
As vias nasais são recobertas pela mucosa olfativa. Os receptores
olfativos situados nessa mucosa são células epiteliais específicas, ou células
olfativas. Cada célula olfativa se prolonga num axônio, que atravessa a lâmina
crivada do osso etmóide do crânio para terminar no bulbo olfativo, onde ocorre
a sinapse com os dendritos das células mitrais, que formam os glomérulos
olfativos. Estas formações comunicam-se, por sua vez, com os centros
olfativos do sistema nervoso central.
Para que a mucosa olfativa seja impressionada adequadamente, a
substância odorante deve ser volátil a tal ponto que suas moléculas se
desprendam e sejam carregadas para dentro das narinas pela corrente de ar.
Além disso, a umidade da mucosa nasal precisa manter-se dentro de
determinados limites.
6.2 Olfato em outros animais
Muitos animais inferiores detectam as substâncias químicas presentes no
ambiente por meio de quimiorreceptores situados em diferentes partes do
corpo. Nos vermes, por exemplo, não há distinção entre os receptores
gustativos e olfativos, o que já não ocorre com os insetos. Os receptores
olfativos desses animais situam-se nas antenas, que possuem poros
cuticulares minúsculos por meio dos quais as ramificações dendríticas da
célula sensorial são postas em contato com o ar.
Nos vertebrados o órgão olfativo se forma a partir de um espessamento
epidérmico situado na região etmoidiana do crânio. O estímulo olfativo nesses
animais ocorre somente depois que a molécula da substância é dissolvida no
muco que recobre a membrana pituitária. Em muitos répteis e mamíferos
existe, junto ao órgão olfativo principal, um órgão acessório, chamado órgão
vômero-nasal de Jacobson, que se comunica com a cavidade bucal pelo canal
de Sténon. As fibras de suas células sensoriais vão até o bulbo olfativo
acessório. O órgão vômero-nasal é capaz de reconhecer os odores das
substâncias presentes na cavidade bucal.
7 PALADAR
Paladar é o sentido pelo qual se percebem os sabores. Os receptores do
paladar são as papilas gustativas que existem no epitélio da língua, sensíveis a
quatro modalidades básicas de sabores: doce, amargo, ácido e salgado.
O alimento, uma vez solubilizado, provoca nos corpúsculos gustativos das
papilas a sensação que, transmitida pelos nervos até o bulbo raquidiano, se
encaminha aos centros corticais conscientes, situados na parte média da
circunvolução do hipocampo.
As sensações gustativas podem provocar prazer ou desprazer, ou um
reflexo de rejeição, dependendo dos hábitos alimentares do indivíduo e
também de sua constituição genética. Os quatro gostos fundamentais não são
percebidos com a mesma intensidade em todos os pontos da língua. O amargo
é melhor percebido na parte posterior, e o doce, na ponta.
A intensidade da percepção depende: do número de papilas; da
penetração da substância no interior das mesmas; e da natureza,
concentração, capacidade ionizante e composição química da substância.
A velocidade da percepção é também variável para cada um dos sabores.
O tempo de percepção de cada solução gustativa muda sempre da mesma
forma sempre que alguma variável se altera, mantendo-se constantes as
demais. O tempo de percepção é inversamente proporcional a qualquer uma
das seguintes condições: pressão; concentração; temperatura; e área
estimulada. Cada animal tem sua sensibilidade gustativa própria.
8 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Ao final deste trabalho conclui-se que o sistema sensorial é fundamental
para o corpo, pois constituem as funções que prociciam o nosso
relacionamento com o ambiente. Por meio dos sentidos, o nosso corpo pode
perceber muita coisa que nos rodeia, nos ajudando na nossa sobrevivência e
integração com o ambiente.
9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
GUYTON, Arthur. C. Fisiologia Humana. 5ª Edição. Rio de Janeiro:
Interamericana, 1981.
FRANCONE, Clarice Ashworth; JACOB, Stanley W.; LOSSOW, Walter J.
Neurociências: Anatomia e Fisiologia Humana – 5ª Edição. Rio de Janeiro:
Guanabara Koogan, 1990.
CONNORS, Barry W.; BEAR, Mark F.; PARADISO, Michael A.; Desvendando o
Sistema Nervoso – 2ª Edição. Porto Alegre: Artmed, 2002.
HANSEN, Jonh T.; KOEPPEN, Bruce M. Atlas de fisiologia humana de Netter -
1ª. Edição. Porto Alegre: Artmed, 2003.