Qual é o órgão que permite a interpretação dos estímulos captados pelos órgãos dos sentidos?

Receptores

Iniciaremos agora o estudo sobre o sistema sensorial. Contudo, antes de abordarmos diretamente cada uma dessas estruturas, vamos compreender melhor os tipos de receptores do nosso organismo, classificando-os. Ao contrário do que muitos pensam, os receptores não são apenas externos, mas também internos.

Os estímulos externos são captados por exteroceptores. Estes receptores estão localizados nos órgãos dos sentidos (tato, olfato, paladar, audição e visão). Os estímulos internos são captados pelos proprioceptores e interoceptores. Os proprioceptores estão localizados em músculos, articulações, tendões e órgãos internos, fornecendo informações sobre o posicionamento dessas estruturas em relação às demais partes do corpo. Os interoceptores percebem as variações de pH, composição do sangue e pressão osmótica do organismo, fornecendo informações importantes para a homeostase do corpo. Tendo por base essas informações, vamos aprofundar nossos estudos.

Tato

O tato está diretamente ligado ao funcionamento de mecanorreceptores, receptores de contato sensíveis à pressão. Esses receptores estão distribuídos em grande quantidade na pele, o maior órgão do nosso corpo. Devido a grande extensão da pele, os mecanorreceptores estão distribuídos em todas as regiões do corpo, sendo capazes de perceber o contato a partir das variações de pressão.

Diferentes estruturas da pele são responsáveis pela sensação de toque como, por exemplo, os Discos de Merkel e os Corpúsculos de Meissner e de Paccini. As estruturas de Merkel e Meissner estão associadas à toques leves, enquanto os corpúsculos de Paccini, formados por extremidades de fibras nervosas, são sensíveis à uma forte pressão, o que explica o fato de estarem localizados nas camadas mais profundas da pele.

A pele pode, ainda, estar associada à percepção de dor, temperatura e coceira. Essa capacidade está relacionada à uma outra estrutura, as Terminações Nervosas Livres. Essas terminações correspondem à prolongamentos de nervosos que se originam nas camadas mais profundas da pele, aproximando-se da epiderme.

Paladar e Olfato

O paladar e o olfato estão intimamente ligados, possibilitando a percepção de uma grande quantidade de sabores e cheiros, o que só são possíveis devido a presença de quimiorreceptores da cavidade bucal e nasal. No que se refere ao sabor, abordaremos a função das Papilas Gustatórias. Já para os cheiros, falaremos do Bulbo Olfatório.

As papilas gustatórias são pequenas saliências formadas por células sensoriais que se agrupam e se distribuem na língua e no palato mole, podendo ser classificadas em circunvaladas, fungiformes, foliáceas e filiformes. As papilas filiformes são responsáveis pela percepção da textura dos alimentos, enquanto as demais estão relacionadas à percepção dos sabores (azedo, doce, amargo e salgado).

Figura 1 - (a) Estruturas da língua. (b) Papila circunvalada. (c) Epitélio da língua.

(Fonte: Pearson Education, Inc.)

As papilas circunvaladas e foliáceas se encontram na região posterior da língua, próximo às tonsilas linguais e palatais. A papilas fungiformes se localizam nas regiões laterais da língua e, finalmente, as papilas filiformes que se encontram na região central.

As papilas são formadas por botões gustativos que, por sua vez, são formados por células gustativas (quimiorreceptores) que se conectam às terminações nervosas que irão captar as informações dos sabores que serão processadas no cérebro. Os sabores são distinguidos de acordo com a combinação de quimiorreceptores que são estimulados. O estímulo ocorre por meio do reconhecimento chave-fechadura da proteínas presentes nos receptores.

Figura 2 - Bulbo olfatório.

(Fonte: Atlas de anatomia humana / Autor: Sobotta)

A interpretação dos sabores não depende apenas do estímulo das papilas gustativas, mas também da interação com as células do bulbo olfativo e, para isso, os quimiorreceptores da cavidade nasal são estimulados pelo cheiro do alimento que entre pelas narinas e, também, pelo cheiro produzido durante a mastigação. Este último alcança a cavidade nasal passando pela faringe e, estimulando assim, as células do bulbo olfatório.

Audição

O órgão responsável pela audição e pelo equilíbrio humano, a orelha. Essa estrutura está subdividida em três partes denominadas, de fora para dentro, temos: a orelha externa, média e interna. A orelha externa é a parte facilmente visível da estrutura, sendo composta pelo pavilhão auditivo que se abre para o meio externo, possuindo um epitélio rico em glândulas secretoras de cera. Essa cera possui função protetora contra partículas de poeira de microrganismos.

O pavilhão auditivo funciona acusticamente, captando sons e os direcionando para o interior do canal auditivo, onde está localizado o tímpano. A propagação das ondas sonoras causa a vibração da membrana timpânica que, por sua vez, as transfere para um conjunto de pequeno ossos no interior do orelha médio, o martelo, a bigorna e o estribo, nessa ordem.

A orelha média pode sofrer alterações de pressão, equiparando-a à do ambiente externo. Isso é possível graças a presença de um canal que comunica a faringe com a orelha média. Esse canal é conhecido como tuba auditiva, antigamente denominada como trompa de Eustáquio. 

Figura 3 - Anatomia da orelha.

(Fonte: Wikipedia / Autor: Chittka L, Brockmann)

Continuando o percurso de propagação das ondas sonoras, observamos o repasse dessas ondas da orelha média para a orelha interna ou aparelho vestibular, onde se localiza a cóclea, o sáculo, o utrículo e os canais semicirculares. Esse repasse ocorre do estribo para a cóclea, por meio de uma abertura denominada janela oval.

A cóclea ou caracol é responsável pela audição, enquanto as demais estruturas da orelha interna são responsáveis pelo equilíbrio. A cóclea é formada por um longo tubo enrolado que está encravado no osso temporal, juntamente com as demais estruturas da orelha interna, sendo dividida em três compartimentos preenchidos com líquido.

Figura 4 - Anatomia interna da cóclea.

A propagação das ondas sonoras na cóclea se dá por meio do líquido em seu interior, sendo transmitidas para células sensoriais denominadas fonorreceptores. Esses receptores estão localizados no compartimento médio da cóclea, o ducto coclear, e compõem o órgão espiral ou órgão de Corti. As células sensoriais estão em contato com a membrana tectórica, estrutura que transmite as informações para o nervo auditivo.

Figura 5 - Células sensoriais da cóclea e membrana tectórica.

O sáculo e o utrículo estão localizados sobre a cóclea, sendo basicamente bolsas com líquido onde se encontram as máculas, estruturas formadas por células sensoriais ciliadas relacionadas ao equilíbrio. O equilíbrio é possível graças a presença dos estatocônios ou otólitos, pequenos grãos de carbonato de cálcio (CaCO3) que ao se movimentarem, pressionam as células sensoriais (mecanorreceptores) nas máculas.

Como as máculas estão localizadas em diferentes posições em relação ao eixo principal do corpo. Assim, a movimentação dos otólitos ativa as células sensoriais, fornecendo informações sobre o posicionamento da cabeça em relação ao restante do corpo.

Os canais semicirculares são constituídos por três tubos encurvados localizados sobre o utrículo. Em seu interior existe líquido que, ao se movimentar, ativa as células sensoriais localizadas na sua base. Essa base, denominada ampola, possui em seu interior uma grande quantidade de células ciliadas que transmitem impulsos nervosos para o encéfalo.

Visão

Os olhos ou bulbos oculares, não mais são do que bolsas membranosas com líquido localizadas em cavidades do crânio, as órbitas oculares. Cada bulbo ocular se movimenta em sua órbita graças a presença de três pares de músculos (verticais, horizontais e oblíquos).

Figura 6 - Músculos do bulbo ocular.

O bulbo é revestido por uma camada transparente rica em vasos sanguíneos, a conjuntiva. Abaixo da conjuntiva existe a parede do bulbo, composta por três camadas de membrana: a esclera, coroide e retina. A esclera, mais externa e de cor branca, é formada por tecido conjuntivo que fornece resistência suficiente para os ligamentos dos músculos oculares.

Na região anterior da esclera se encontra uma camada transparente, a córnea. Logo abaixo dela, existe um líquido transparente, o humor aquoso. Um outro líquido pode ser observado no interior do bulbo, o corpo vítreo. Esses líquidos propiciam um meio de propagação dos raios luminosos, otimizando assim, a formação de imagens sobre a retina.

Figura 7 - Anatomia interna do bulbo ocular

A coroide ou corioide se localiza abaixo da esclera, sendo rica em vasos sanguíneos. Logo abaixo da córnea, a coroide forma a íris, a parte colorida do olho que contém a pupila, abertura que regula a passagem de luz que deverá incidir sobre a retina. A controle da entrada de luz só é possível graças à musculatura da presente na íris que, ao se contrair, reduz o tamanho da pupila, funcionando como um diafragma de uma câmera fotográfica. Em situações de pouca luz, a musculatura da íris relaxa, ampliando a abertura da pupila e, assim, permitindo uma maior entrada de luz.

Antes que a luz possa chegar à retina, ela deve atravessar a lente localizada atrás da íris. A lente é uma estrutura biconvexa capaz de alterar levemente sua espessura com o objetivo de ajustar o foco da imagem que deve ser projetada sobre a retina. Esse ajuste de foco só é capaz de ser realizado graças à presença de uma musculatura associada à lente.

A retina, camada que reveste o fundo do bulbo do olho, é composta por células fotorreceptoras especiais, os cones e bastonetes. Os bastonetes são extremamente sensíveis à luz graças à presença de um pigmento composto duas partes, uma proteica e outra não-proteica. A porção proteica é a opsina e a não-proteica pelo II-CIS-Retinal, um derivado da vitamina A.

Os cones são capazes de diferenciar os comprimentos de onda da luz, ou seja, são responsáveis pela percepção das cores. Contudo, os cones possuem menor sensibilidade à luz do que os bastonetes e, por isso, são menos estimulados em situações de pouca luminosidade.

A percepção as cores em vermelho, azul e verde só é possível devido à presença de proteínas conjugadas nos cones, sendo a porção proteica formada pela opsina e a não-proteica pelo retineno. Para cada padrão de cor existe um tipo de opsina diferente. Sendo assim, a estimulação combinada dos três tipos de e opsina, cada uma presente em tipo de cone distinto, permite a ampla percepção de cores da visão humana. 

Quando, por exemplo, houver estimulação de cones sensíveis ao verde e ao vermelho, as informações serão interpretadas e vistas como as cores verde e vermelho, respectivamente. Já para o caso da estimulação dos cones para o azu, haverá a percepção da cor violeta. Uma proporção adequada de estimulação de cones para o azul e o verde deve ocorrer para a visualização do azul, assim como uma combinação adequada dos cones para o vermelho e o verde é necessária para produzir a percepção da cor laranja ou amarela. A ausência desses cones causa a cegueira à cor, doença genética comumente conhecida como daltonismo.

A retina do olho humano possui aproximadamente 6 milhões e cones concentrados em uma única região, a fóvea. Ao redor da fóvea, existem 120 milhões de bastonetes e, por isso, os cones são significativamente menos sensíveis à luz. As fibras nervosas da retina se reúnem no globo ocular formando o disco óptico, estrutura onde se origina o nervo óptico. Como o disco óptico não possui células fotorreceptoras, a focalização de imagens nesse ponto não permite as suas visualizações, constituindo assim, o ponto cego. 

As fibras nervosas do nervo óptico levam a informação diretamente à região occipital dos hemisfério cerebral. Contudo, um padrão distinto deve ser observado. As fibras nervosas provenientes dos lados externos de cada olho atingem os seus respectivos hemisférios. Entretanto, as fibras nervosas dos lados internos de cada olho se cruzam, atingindo os hemisférios opostos, ou seja, as fibras internas do olho esquerdo vão para o hemisfério direito e, as internas do olho direito, vão para o hemisfério esquerdo. O processamento das informações oriundas dessas fibras cruzadas permite a interpretação da profundidade e distância dos objetos focalizados, permitindo ao olho humano a capacidade de uma visão binocular ou estereoscópica.

Lentes corretivas

As deficiências visuais estão amplamente distribuídas na população humana. Algumas delas são facilmente corrigidas com a utilização de lentes específicas, como no caso da miopia, do astigmatismo, presbiopia e hipermetropia. 

Na miopia, o globo ocular possui um formato alongado, o que afeta o ponto de focalização da imagem, trazendo-o para antes da retina. Esse problema pode ser corrigido com lentes divergentes. Na hipermetropia, temos o oposto da miopia. O globo ocular possui um formato mais curto do que o normal, causando uma focalização de imagens depois da retina. Esse problema pode ser corrigido com o uso de lentes convergentes.

No astigmatismo, existe uma curvatura assimétrica da córnea, o que causa um problema na projeção dos raios luminosos, afetando a nitidez da imagem. Esse problema pode ser corrigido com a utilização de lentes que possuem um lado curvo e outro plano. Na presbiopia, também denominada vista cansada, existe a diminuição gradativa da capacidade de acomodação da lente, o que prejudica a capacidade de focalização da imagem. Esse problema também pode ser corrigido com a utilização de lentes convergentes.

Referências

Amabis, J.M., Martho, G.R. Biologia: biologia dos organismos. 3ª Ed., vol. 2. Moderna: São Paulo, 2009.