Projeto de Extensão - ENGENHARIA DE SOFTWARE - BACHARELADO.pdf
Visão e audição: anatomia e fisiologia dos sistemas sensoriais
1. Universidade Estadual do Piauí – UESPI
Campus Professor Alexandre Alves de Oliveira
Bacharelado em Odontologia
Sistema Sensorial
Anatomia e Fisiologia
4. Componentes do Sistema Visual
Olho
Mecanismo encefálico
para a interpretação dos
sinais visuais
4
Retina
Mecanismo encefálico para
o controle das funções
motoras dos olho
5. Sistema óptico do olho
“O olho é como uma câmara fotográfica"
• Uma lente;
• Mecanismo para a modificação de foco;
• Diafragma;
5
6. Elementos fotossensíveis da retina
Porções periféricas
• Bastonetes;
• Cones;
Acuidade visual
Porção central
• Fóvea
6
Acuidade visual
8. Modificações na cena visual
“Os mecanismos neuronais para a visão são especialmente adaptados para
responder as modificações na cena visual”
Luminosidade
Luminosidade
8
9. Sistema muscular do olho
Músculos de direção
• Movimento para cima e para baixo;
• Movimento lateral e medial;
• Movimento de rotação;
Músculo de focalização
• Movimento de constrição da pupila
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10. Anatomia funcional do olho
“O olho é como uma câmara fotográfica“
Esclera
Córnea
Lente do cristalino
Humor aquoso
Humor vítreo
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11. Sistemas de lentes do olho
• O sistema de lentes do olho é formado por duas lentes:
Córnea
Lente do cristalino
Função de lente convexa
na formação de imagem
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13. Anormalidades do Sistema de Lentes
“ O olho normal focaliza os raios luminosos paralelos exatamente sobre a
retina (emetropia), entretanto com grande frequência ocorrem anormalidades
diferentes que impedem a focalização dos raios luminosos precisamente sobre
a retina.”
Hipermetropia
Miopia
Astigmatismo
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15. Estrutura da retina
• Melanina;
Caso partícula dos albinos
• Incapacidade de produzir pigmentação
melânica;
• Imagens ofuscadas;
• Uso constante de óculos escuros;
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17. • Bastonetes são mas estreitos e largos que os cones.
Bastonetes
2 a 3 micrômetros
Diâmetro
Cone
5 a 8 micrômetros
• Principais segmentos funcionais :
Segmento externo
Terminal sináptico
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Segmento interno
18. • Grande número de discos, há te 1.000;
• São na verdade dobras da membrana celular;
• Onde as substâncias fotossensíveis são armazenadas,
constituem de 40% à 60%.
• Contem citoplasma habitual com organelas
citoplasmáticas que são importantes para as
mitocôndrias que fornecem energia para a
função dos fotorreceptores.
• Parte que se liga às células neuronais
subsequentes, as C. horizontais e bipolares,
que representam os estágios seguintes da
cadeia celular responsável pela visão.
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19. A permeabilidade da membrana se
modifica, o que altera o potencial elétrico
no interior do bastonete.
Esse potencial é transmitido para baixo,
ao Longo de todo o bastonete.
Corpúsculo sináptico, que forma sinapses
com as células bipolares e horizontais.
Os sinais visuais são transmitidos para as
células ganglionares, que dão origem às
fibras do nervo óptico, que levam esses
sinais para o encéfalo.
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20. Química da Excitação dos Bastonetes
Degradada
• A vitamina A é o composto químico utilizado,
tanto nos bastonetes quanto nos cones, para
a síntese de substâncias fotossensíveis;
• Ao ser absorvida é transformada em
retineno;
• Se o olho não está sendo exposto a energia
Luminosa, a concentração de rodopsina
pode atingir valores muito elevados;
• Desta forma, existe um ciclo continuo: a
rodopsina é formada continuamente e é
decomposta pela energia luminosa para
excitar os bastonetes.
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21. Química da excitação dos cones
• Quase exatamente igual aos dos bastonetes;
• Exceto pelo fato que a escotopsina é
substituída por uma de três proteínas,
chamada de fotopsinas;
• A diferença entre as fotopsinas fazem com
que os cones sejam sensíveis de modo seletivo
a diferentes cores.
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22. Adaptação ao Claro e ao Escuro
• A razão disso é que sensitividade da retina não está, temporariamente
adaptada à intensidade da luz .
• Felizmente, à retina ajusta, de forma automática, sua sensitividade
proporcionalmente à intensidade da energia luminosa existente.
• Para perceber a forma, a textura ou outras qualidades de um objeto, é
necessário que se consiga ver, ao mesmo tempo, suas áreas claras e as
escuras.
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23. Mecanismo de Adaptação ao Claro
• Dado que a ressíntese da rodopsina é um
processo relativamente lento, durando alguns
minutos;
• A concentração de rodopsina cai a valores
muito baixos quando a pessoa permanece
em ambientes com iluminação intensa;
• Portanto, a sensitividade da retina fica, em
pouco tempo, muito diminuída, quando
submetida à iluminação intensa.
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24. Mecanismo de Adaptação ao escuro
• A quantidade de rodopsina é, logo de início
muito reduzida;
• Contudo, a quantidade de energia luminosa
no ambiente escuro é, também, bastante
pequena, o que significa que pouca rodopsina
dos bastonetes é decomposta;
• Por conseguinte, a concentração de rodopsina
aumenta gradativamente, até atingir valor
suficiente que permita a estimulação dos
bastonetes por quantidades baixas de luz.
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25. Adaptação ao Claro e Escuro
• Durante a adaptação ao escuro, a sensitividade da retina pode aumentar de
até 1.000 vezes em poucos min. e de até 100.000 vezes em pouco mais de
1h;
• Um valor arbitrário de 1, durante a adaptação ao claro, até 100.000, na
adaptação ao escuro, após a pessoa ter saído de local muito iluminado para
um quarto em escuridão total. Em seguida ao volta para um local iluminado;
• Demonstrar que a adaptação ao claro é bem mais rápida que a adaptação ao
escuro.
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26. Função dos Cones – A visão de Cores
• São muito menos sensitivos à luz do que os bastonetes, razão pela qual não
permite a visão sob iluminação muito fraca;
Azul, Verde, Vermelho
• A retina contem três tipos deferentes de cones, cada um deles respondendo
a espectro cromático específico.
A resposta máxima do cone azul ocorre
com comprimento de onda de 430
milimícrons;
O cone verde, 535 mu;
O cone vermelho, 575 mu.
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27. Determinação das Cores Intermediárias
• E conseguido por meio de uma
combinação dos cones;
• Dessa forma, pela combinação do
grau de estimulação dos diversos
cones, o cérebro pode distinguir
não apenas as três cores primarias,
mas também outras cores, com
comprimento de onde
intermediários.
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28. Cegueira para Cores
• Ocasionalmente, ocorre por falta de um dos três tipos primários de cones,
por incapacidade genética de herdar o gene apropriado para o
desenvolvimento desse tipo de cone;
• Quase todos os portadores de cegueira para cores pertencem ao sexo
masculino;
• Os genes para cor são ligados ao sexo e ocorrem no cromossomo feminino;
• Como as mulheres possuem dois desses cromossomos, quase nunca
apresentam a deficiência do gene para cor;
• Os homens só possuem um desses cromossomos, um ou mais dos genes
podem faltar em cerca de 8% do homens.
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30. Conexões neurais da retina com o encéfalo
• Discriminação da imagem a nível retiniano
• Início da análise
• Decomposição da imagem em:
• Luminosidade
• Variação da intensidade luminosa
• Sinais adicionais: cones
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Sinais para Nervo óptico
31. Conexões neurais da retina com o encéfalo
• Função do corpo geniculado lateral
• Percepção de profundidade ou distância
• Seis camadas neurais (1,4,6/ 2,3,5)
• Papel na visão das cores?
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Sinais dos olhos comparados
32. Conexões neurais da retina com o encéfalo
• Função do córtex visual na discriminação da imagem
• Estimulação no córtex ≠ Imagem retiniana
• Neurônio é estimulado se houver contraste claro-escuro
Determina a forma
• Imagem ≈ Desenho
• Direções de orientações das linhas e bordas
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33. Conexões neurais da retina com o encéfalo
• Campos visuais
• Extensão da visão
• Teste
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34. Conexões neurais da retina com o encéfalo
• Campos visuais
• Ponto cego (ou disco óptico)
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36. Conexões neurais da retina com o encéfalo
• Localização de lesões visuais por meio do campo visual
• Nervo óptico direito
• Quiasma
Campo direito = 0
Metade nasal das retinas (lateral do campo)
• Feixe óptico
• Qualquer região
Metade esquerda dos olhos
áreas correspondentes no campo
(córtex ou transmissão)
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37. Conexões neurais da retina com o encéfalo
• Acuidade visual
• Grau de detalhe que um olho pode discernir.
• Fóvea
• Centro do campo; 0,5 mm diâmetro; ausência de bastonetes; cones
menores.
• Alta acuidade
Fibras deslocadas para o lado Luz Retina profunda
conectados ao cérebro
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Cones
38. Conexões neurais da retina com o encéfalo
• Percepção de profundidade
• Tamanho da imagem: experiência prévia
• Esteropsia: diferença nas imagens de cada olho
Corpo usado como referência
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39. Controle neural dos movimentos oculares
• Posicionamento dos olhos
• Cada olho, 3 grupos musculares:
Superior e Inferior
Horizontal
Ao redor
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40. Controle neural dos movimentos oculares
• Posicionamento dos olhos
• Olhos não dirigidos para o objeto
núcleos oculomotores
• Imagens não-fundidas
olhos movidos
• Estrabismo
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41. Controle neural dos movimentos oculares
• Focalização dos olhos
• Focalizados pela modificação do cristalino
• Mecanismo
• Imagem fora de foco
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Modificação da tensão no m. ciliar
44. Audição
• O ouvido é o órgão extremamente sensível na detecção do som e da
manutenção do equilíbrio.
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45. Audição
• Um importante componente dessa sensitividade é o sistema mecânico dos
“ouvidos”.
• O som é uma série de ondas de compressão repetidas que trafegam pelo ar.
• A função do ouvido é a de converter o som em impulsos nervosos.
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46. Divisões do Ouvido
• O ouvido se divide em três partes, que são estas: o ouvido externo, o ouvido
médio e o ouvido interno.
Ouvido Externo
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Ouvido
Médio
Ouvido
Interno
47. Ouvido Externo
• O ouvido externo se subdivide em duas partes:
Pavilhão auditivo
Orelha
propriamente dita
Meato acústico externo
Abertura que permitira a
entrada do som
• No ouvido externo encontraremos também glândulas que irão produzir cera
e pequenos pelos, que irão garantir um equilíbrio de temperatura e
umidade.
• Possui a função de coletar e encaminhar as ondas sonoras até a orelha
média, amplificar o som, auxiliar na localização da fonte sonora e proteger a
orelhas média e interna.
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48. Ouvido Médio
• O ouvido médio está constituído:
Membrana timpânica
Membrana que irá
separar o ouvido
externo do ouvido
médio
Martelo
Ossículo ligado a
membrana timpânica e
a bigorna
Bigorna
Ossículo ligado ao
martelo e ao estribo
Estribo
Pequeno osso ligado a
bigorna e a cóclea
• Sua principal função é transmitir o som para o ouvido interno.
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50. Ouvido Interno
• O ouvido interno (também chamado labirinto) é constituída basicamente
pela cóclea.
• A cóclea é o órgão sensorial que converte o som em sinais neurais.
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51. Cóclea
• É um sistema de tubos espiralados onde o som ressoa.
• Consiste em três tubos espiralados:
Rampa vestibular
Rampa média
Rampa timpânica
• Esses tubos estão cheios de liquido e separados entre si por membranas:
Membrana de Reissner
Membrana basilar
• As vibrações sonoras entram na rampa vestibular a partir da placa do estribo
na janela oval.
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53. Cóclea
• Sons graves provocam uma ativação máxima da membrana basilar situada
próxima ao ápice da cóclea.
• Sons agudos ativam a membrana basilar próximo a base da cóclea.
• Frequências intermediárias ativam essa membrana em pontos distintos.
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54. Transmissão do som para o SNC
• Na cóclea os impulsos passam pelo nervo coclear,
para o nervo vestibulococlear e até chegar ao
encéfalo irá passar por cinco níveis encefálicos:
Núcleo cocleares
Corpo trapezoide e o
Núcleo olivar superior
Colículo inferior
Corpo geniculado
medial
Córtex auditivo
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56. Anormalidades da audição
• Tipos de Surdez:
1. Surdez nervosa: Comprometimento da cóclea ou do nervo auditivo
• A pessoa tem diminuição ou perda total da capacidade de ouvir o som
testado por condução aérea e condução óssea.
• Frequente em pessoas com mais idade ou expostas a sons intensos.
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57. Anormalidades da audição
• Tipos de Surdez:
2. Surdez de condução: comprometimento da estrutura que conduz o som a
cóclea
• As ondas sonoras não podem ser transmitidas facilmente através dos
ossículos da membrana timpânica a janela oval.
• Pode ser amenizada com o uso de aparelhos auditivos
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61. O que são papilas gustativas?
• A superfície da língua humana é revestida por membrana mucosa, a qual se
dobra em muitos lugares, formando pequenas saliências chamadas de
papilas gustativas.
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62. Tipos de papilas gustativas
• Fungiformes
• Foliáceas
• Circunvaladas
• Filiforme
• Papilas do palato
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64. Curiosidade: Papilas gustativas
“As papilas linguais só captam o sabor de alimentos em estado liquido. Por
esse motivo, a saliva tem um papel importante em relação aos alimentos
sólidos, pois a ela cabe dissolver os alimentos de modo que as papilas linguais
captem os sabores.
64
”
65. Corpúsculos Gustativos
• Órgão específicos para a recepção dos estímulos.
• Estão localizados nas paredes das papilas linguais, nas margens dorsal e
lingual da língua.
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70. Relação entre o olfato e o paladar
• Muitas vezes confundimos gostos e cheiros, isso porque as sensações
olfativas e gustativas trabalham em parceria. Quando sentimos o cheiro de
algum alimento que apreciamos, por exemplo, liberamos saliva como se
estivéssemos degustando tal alimento.
• Outro exemplo clássico da co-relação entre o olfato e o paladar é o que
ocorre ao nos alimentarmos quando estamos resfriados e a comida parece
não ter gosto.
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71. Curiosidade: Paladar em fetos
Líquido Amniótico
Consumo do líquido
Líquido Amniótico
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Sacarina
Lipiodol
Consumo do líquido
73. Pele
• A pele é o maior órgão do corpo humano, chegando a medir 2m² e pesar 4Kg
em um adulto. É constituída por duas camadas distintas, firmemente unidas
entre si, a epiderme e a derme.
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74. Tato
• Os mecanismos responsáveis pelo tato estão na segunda camada da pele, a
derme.
• O tato é o primeiro sentido a se desenvolver no embrião humano.
• O sentido do tato não se encontra em uma região específica, pois todas as
regiões do organismo possuem mecanorreceptores, termoceptores e
terminações nervosas livres.
• Além disso, o tato é o único sentido que se conserva atento no período em
que o indivíduo está dormindo, funcionando como uma espécie de guarda
do sono.
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77. Terminações nervosas livres
• Nós possuímos, em todas as partes de nosso corpo, terminações livres na
pele e na base de nossos pelos. É por meio dessas terminações que temos a
sensação de quente ou frio e também a sensação de dor.
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78. Estruturas da Pele
Corpúsculo
de Meissner
Corpúsculos de
Pacini
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Corpúsculos de
Ruffini
Discos de
Merkel
Terminações
nervosas livres
79. Efeito de Drogas
• Alguns medicamentos que atuam como anestésicos locais, como a
novocaína, atuam nos receptores de dor da pele.
• Outros medicamentos, como a aspirina, atuam inibindo a produção de
prostaglandina, substância que provoca inflamações e dores em regiões do
corpo.
• Substâncias como o ópio, a morfina e a codeína atuam nos centros da dor no
nosso cérebro.
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80. Reflexos
• O controle cerebral é essencial para muitas de nossas funções, mas em
algumas situações é necessário que o corpo reaja rapidamente, na verdade,
sem esperar instruções. Essas reações de emergência são chamadas reflexos.
Corpos celulares
dos neurônios
Neurônio
Motor
Neurônio
Sensitivo
Neurônio
Associativo
ESTÍMULO
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RESPOSTA
81. Tato em Cegos
• Os cegos utilizam muito o tato para conseguirem superar as dificuldades
devidas à falta do sentido da visão.
• O tato é desenvolvido e um cego reconhece formatos, objeto e tudo mais
que possa ser tateado. Através do Braille, o cego pode ler qualquer
informação ou conteúdo.
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83. Olfato
• Sentido menos entendido até o momento.
• Pouco desenvolvido nos seres humanos, quando comparado ao de alguns
animais inferiores.
• Seu sentido depende do epitélio olfativo
• Imensa Adaptação
• Mascaramento de Odores
• Participação no reconhecimento de sabores
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85. Células Olfatórias
• Tipos celulares especializados que projetam microvilosidades para cima do
plano apical, para o muco subjacente.
• Neurônios bipolares derivados originalmente do sistema nervoso central.
• Cílios olfatórios
• Glândulas de Bowman
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86. Mecanismo de Excitação das Células Olfatórias
• As substancias odorantes entram em contato com a superfície da membrana
olfatória.
• Difundem-se no muco.
• Ligam-se à proteínas receptoras.
• A molécula odorante liga-se à porção extracelular da proteína receptora.
• Porção Intracelular acoplada a uma proteína G.
• Separação da subunidade alfa.
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87. Mecanismo de Excitação das Células Olfatórias
• Ativação da Adenil Ciclase.
• Conversão da moléculas de trifosfato de adenosina em monosfato de
adenosina cíclico (AMPc).
• Abertura do canal iônico de sódio.
• Transmissão dos potenciais de ação através do nervo olfatório -> Sistema
Nervoso Central.
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88. Mecanismo de Excitação das Células Olfatórias
• Amplifica o efeito excitatório
• Odores facilmente sentidos:
De substancias
altamente voláteis
88
De substâncias extremamente
solúveis em gordura
90. Transmissão de Sinais Olfatórios para o SNC
Transmissões do sinais olfatórios
para o Bulbo Olfatório
• O bulbo olfatório reside sobre a
lamina cribriforme. Cada bulbo
tem milhares de glomérulos. Cada
glomérulo também sítio para
terminações dendríticas. Esses
dendritos fazem sinapses com os
neurônios das células olfatórias e
as células mitrais em um tufo
enviam axônios através do trato
olfatório.
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92. Transmissão de Sinais Olfatórios para o SNC
Sistema Olfatório Muito Antigo – A Área Olfatória Media
• Grupo de núcleos localizados na porção médio-basal do encéfalo,
imediatamente anterior ao hipotálamo.
• Lamber os lábios, salivação, respostas relacionadas à alimentação
provocadas pelo cheiro de comida, etc
O Sistema Olfatório Menos Antigo – A Área Olfatória Lateral
• Córtex pré-piriforme, córtex piriforme, porção cortical do núcleo
amigdaloide.
• Reconhecimento de um certo tipo de cheiro como pertencente a um animal,
reconhecimento de diversos alimentos como apetitosos ou desagradáveis
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