CHEMORECEPŢIA

Chemorecepţia substanţelor externe ‐sensibilitatea gustativa si olfactiva‐ sensibilitatea gustativa si olfactiva

Vi t l i i hi l l di i t• Virtual orice neuron si chiar celula din organism este chemoreceptoare.

• Pentru a putea interacţiona, a realiza schimbul de p ţ ,informaţii o celula prezinta la suprafaţa o multitudine de chemoreceptori.

• Prin stimularea chemoreceptorilor membranari se iniţiază o• Prin stimularea chemoreceptorilor membranari se iniţiază o serie de evenimente care determina un răspuns specific.

• Receptorii de suprafaţă ai celulei pot răspunde la una sau p p ţ p pmai multe substanţe. Specificitatea unui receptor pentru o substanţa poate fi mai mare sau mai mica in funcţie de tipul de receptor dar si de asemănarea intre diferitele substanţede receptor dar si de asemănarea intre diferitele substanţe care stimulează celulei.

SENSIBILITATEA GUSTATIVA

Papilele gustativePapilele gustative• Celulele receptoare implicate in• Celulele receptoare implicate in

sensibilitatea gustativa se afla in principal pe fata dorsala a limbii in mci proeminente la suprafaţa

t i d it il t tiacesteia denumite papile gustative. Si alte regiuni (pilierii tonsilari, epiglota, esofagul proximal) prezinta papile gustative.

• In funcţie de forma, mai multe tipuri de papile se exprima la suprafaţa limbii:

• ‐ circumvalate dispuse la baza limbiicircumvalate, dispuse la baza limbii pe fata dorsala in V

• ‐foliate, pe partea laterala in apropierea marginii V‐ului desenat d il l i l tde papilele circumvalate

• ‐fungiforme, situate pe partea laterala anterior de circumvalate si la vârful limbii.

• Fiecare papila conţină mai mulţi muguri gustativ.

Mugure gustativMugure gustativ 50 150 de celule receptoare– 50‐150 de celule receptoare,

– numeroase celule bazale si – celule de suport.

Celule epiteliale receptoare prezinta• un pol apical cu câţiva microvili

care se orientează spre porul gustativ si

• un pol bazal in jurul căruia sunt terminaţiile nervoase senzitive. ţ

La baza se afla numeroase celule bazale cu rol in înlocuirea celulelor epiteliale receptoare. Durata de p pviată a celulelor receptoare este de aproximativ 10 zile.

Chemoreceptorii pentru sărat• Gustul sărat este dat de diferitele săruri

ingerate si care prin dizolvare in saliva disociază.disociază.

• papile gustative de pe părţile laterale ale limbii.

• Cea mai importanta sare este clorura de di i di i i N i Clsodiu care prin disociere in Na si Cl

• Na canalele de Na ENaC din membrana celulara in citosol modificare potenţialul receptor din celuiala. p

• Transducţia gustului pentru sărat se bazează pe permeabilitatea fixa a canalele de Na la gradiente diferite de Na At i â d t ţi N i li• Atunci când concentraţia Na in saliva

creste datorita permeabilităţii constante a EnaC influxul de Na creste in celulele pentru gustul sărat determinând d l i l l i I fl l d C idepolarizarea celulei. Influxul de Ca prin canalele voltaj dependente determina eliberarea de mediator in fanta sinaptica

Chemoreceptorii pentru acru• papilele din partea posterioara a

fetei dorsale a limbii si in regiunea l t l i lpalatului moale.

• Gustul acru este dat de cantitatea de acizi dizolvaţi in saliva. Prin di i i il tdisocierea acizilor creste concentraţia protonilor in saliva cu scăderea pH‐ului. Protonii stimulează celulele pentru gustulstimulează celulele pentru gustul acru prin mai multe mecanisme:– ‐pătrunderea protonilor prin

canalele de Na EnaC determinândcanalele de Na EnaC determinând depolarizarea celulei

– ‐activarea canalelor cationice selective (ex hyperpolarisationselective (ex hyperpolarisation activated) si ASIC (acid sensitive ionic channel) care produc depolarizarea celulei

– ‐alte mecanisme implica toxicitatea directa a protonilor

Chemoreceptorii pentru dulce, amar si umamiumami

• Pentru fiecare din aceste gusturi specifice pentru dulce amar si umami• Pentru fiecare din aceste gusturi specifice pentru dulce, amar si umami (delicios) exista celule chemoreceptoare specializate ce prezinta la suprafaţă receptori GPCR (receptor cuplat cu proteina G) codat de doua mari familii de gene care codează receptori pentru gust (T1R si T2R). g p p g ( )Majoritatea acestor celule se afla in papilele din vârful limbi.

• Fiecare celula are receptori specifici care răspund la o clasa de substanţe:• ‐pentru dulce receptorul este un dimer T1R2‐T1R3. Acest receptor leagă p p p g

cu mare specificitate zaharuri dar si alte molecule diferite de glucide precum aspartatul sau zaharina.

• ‐pentru amar receptorul este unul din cei 25 monomeri T2Rs. In general l i i d i i li i igustul amar este asociat cu otrava si determina respingerea alimentaţiei

din partea individului• ‐pentru umami receptorul este dimer T1R1‐T1R3. Aminoacizi sunt

esenţiali in formarea de proteine cu rol enzimatic sau structural Senzaţiaesenţiali in formarea de proteine cu rol enzimatic sau structural. Senzaţia de delicios pe care aminoacizi o formează este esenţială in asigura un aport echilibrat.

Transducţia pentru gust amar, dulce, delicios

Calea de semnalizare a rec. cuplaţi cu proteina G

• P t i G ti t d t l d• Proteina G activata de receptorul de suprafaţă stimulează PLC

• PLC desface fosfoinozitolfosfatul (PIP2) i i it l t if f t (IP3) i di il li lin inozitol trifosfat (IP3) si diacilglicerol (DAG).

• IP3 permite trecerea Ca din RE in it lcitosol.

• Creșterea Ca intracitoplasmatic se activează canalele TRPM5 (transient

i l) ireceptor potenţial) care permit pătrunderea Na intracelular.

• deschiderea canalelor de Ca voltaj dependente

• docarea veziculelor cu mediator la suprafaţa membranei si eliberarea conţinutului in fanta sinaptica.

Căile de conducere

2/3 t i l li bii l li l• ‐ 2/3 anterioare ale limbii‐‐> nervul lingual ‐‐>nv. coarda timpani‐‐> nv. facial ‐‐> tractul solitar

• 1/3 posterioara a limbii > nervul glosofaringian• ‐1/3 posterioara a limbii ‐‐> nervul glosofaringian‐‐> tractul solitar

• regiunea faringiana > nv Vag > tractul solitar• ‐regiunea faringiana ‐‐> nv. Vag ‐‐> tractul solitar• In tractul solitar se face sinapsa cu cel de‐al doilea

neuron neuronii de releu talamici din ncneuron. neuronii de releu talamici din nc ventral posteromedial. girusul postcentral in partea inferioara ( ușor lateral de aria p ( șsomestezică I a limbii) si in aria operculară a insulei.

Reflexul salivar

Fib di t t l lit f i i di• Fibre din tractul solitar fac sinapsa cu neuroni din nucleul salivar superior si inferior

• pe cale nervilor VII si IX stimulează glandele• pe cale nervilor VII si IX stimulează glandele salivare parotida, sublinguala si submandibulara

• Ingestia de alimente stimulează receptorii din• Ingestia de alimente stimulează receptorii din mugurii gustativi care prin stimularea neuronilor tractului solitar care vor stimula la rândul lortractului solitar care vor stimula la rândul lor neuronii din nucleii salivar care vor determina salivaţie.

• Saliva este extrem de importanta in formarea bolului alimentar si deglutiţie.

ANALIZATORUL OLFACTIV

Celulele olfactiveCelulele olfactive• Celulele olfactive sunt nervi bipolari• Celulele olfactive sunt nervi bipolari

situaţi in mucoasa nazala• Sunt in număr de 100 milioane

l l d d• Numeroase celule de susţinere din epiteliu olfactiv sunt răspândite in jurul celulelor olfactive

• Au o prelungire dendritica cu o umflătura (buton olfactiv) de la care pleacă o arborizaţie din 4‐25 cili la

i l l ă fl t iinivelul cărora se afla receptorii olfactivi

• Prezinta un axon scurt care străbate l i it i f ilama ciuruita si care face sinapsa cu celule mitrale la nivelul glomerulilor din bulbul olfactiv

Transducţia semnalului olfactivTransducţia semnalului olfactiv

• Mai mult de 400.000 de substanţe diferite pot fi mirosite

• 80% miros neplăcut

Mi l l i i i• Mirosul are un rol protectiv prin atenţionarea nocivităţii mediului

• Exista o multitudine de receptori dar aceștia activează aceeași cascada de mesageri secunziactivează aceeași cascada de mesageri secunzi

•

Transducţia semnalului olfactivTransducţia semnalului olfactiv

• R t i lf ti i it ă l i l l b i ilil i ţi• Receptori olfactivi se situează la nivelul membranei cililor si aparţin familiei GPCR

• Stimulează proteina GOlf cuplata cu adenilat ciclaza (AC)• Stimularea proteinei G activează AC care transforma ATP in AMPc• AMPc deschide canale cationice crescând permeabilitatea

membranară pentru Na, Cap• Creșterea concentraţiei de Ca citosolic determina deschiderea de

canale anionice voltaj dependente• Efluxul de Cl din celula determina o depolarizare suplimentara aEfluxul de Cl din celula determina o depolarizare suplimentara a

celulei. • Când celula depășește potenţialul prag se produc PA (“spike”) care

se propaga prin axoni scurţi care traversează lama cribriformase propaga prin axoni scurţi care traversează lama cribriforma

Transducţia semnalului olfactivTransducţia semnalului olfactiv

Transmiterea semnalului olfactivTransmiterea semnalului olfactiv• Mii de glomeruli la nivelul bulbului• Mii de glomeruli la nivelul bulbului

olfactiv• Fiecare glomerul

– 25000 de terminaţii ale celulelor ţolfactiva

– 25 celule mitrale– 60 de celule “smoc” sau in ciucure

• Tractul olfactiv se divide in douaTractul olfactiv se divide in doua tracturi

– Aria mediala olfactiva ‐‐ porţiunea mediobazala a creierului anterior de hipotalamus—sistemul limbic p

comportament + lingerea buzelor, salivaţia

– Aria laterala olfactiva –cortexul piriform si porţiunea corticala a amigdalei hipocampul plăcere/amigdalei hipocampul plăcere/ respingere a diferitelor alimente bazata pe experienţa anterioara

Calea cea mai noua talamus—lobul orbitofrontal – analiza conștienta aorbitofrontal analiza conștienta a mirosului

SENSIBILITATEA TACTILA

PieleaPielea

“f ţ d t l l i ”• “faţada monumentala a corpului uman”– (Cornel, 1953)

Suprafaţa pielii, la un om matur și talie mijlocie, e de 1,5-1,8 m2. Greutatea ei totală corespunde la pcirca 20% (în medie 14-16 kg), din care circa 15% reprezintă hipodermul (cu variaţii largi în raport cu corpolenţa), circa 5% de derm și sub 1% de epiderm

ch 14 20

Structura pielii‐Epiderma

‐Start bazal

‐Strat spinos

‐Strat granulos

‐Strat lucidum

‐Strat cornos

‐Derm

Hipoderm –ţesutul adipos subcutanat

Mecanoreceptori:Mecanoreceptori:

Merkel receptor

Meissner corpuscle

Ruffin cylinder

ch 14 22

Pacini corpuscle

ch 14 23Fig. 14-1, p. 331

ch 14 24Fig. 14-2, p. 332

Corpusculul Pacini• Adaptare rapida la stimulare• Cel mai mare mecanoreceptor cuCel mai mare mecanoreceptor cu

o lungime de 2mm si un diametru de 1mm

• Este situat in hipodermEste situat in hipoderm • Receptorul este format dintr‐o

terminaţie nervoasa încapsulată. Capsula este formata din 20‐70Capsula este formata din 20 70 de straturi dispuse asemănător foitelor de ceapa, aceste lamele fiind celulele Schwann modificate, plate foarte subţiri. Intre aceste foite se afla un lichid, gelatinos, vâscos care se poate deplasa printre foiţe si care permite distribuţia uniforma a presiunii pe t i ţiterminaţia nervoasa.

• Prin presiune stimularea mecanoreceptorilor care deschid canalele de Na producerea unui

Corpusculii Pacini

canalele de Na producerea unui potenţial local.

• Potenţialul locat prag deschiderea canalelor de Na voltaj

d d i l d idependente potenţial de acţiune.• Codificarea intensităţii prin

frecventa de descărcare de PA (intre 50 si 500 HZ cu o valoare medie de 200‐300 de descărcări/secunda)

• Redistribuţia presiunii prin intermediul lichidului din capsulei.P i t d d t t• Prin puterea mare de adaptare sunt asociaţi cu stimuli vibratili cu frecventa intre 30 si 800HZ) . Totuși mai multe studii arata ca sunt mai d bă l i d idegrabă legaţi de presiunea constanta si mai puţin de stimuli vibratili (comprimare /decomprimare repetitiva)

• Câmpul receptor este extrem de vast

Corpusculii Meissner•se afla situaţi in digitaţiile pielii glabre la nivelul dermului

•Sunt de 10 mai mici decât corpusculii Pacini

•Sunt terminaţii nervoase încapsulateSunt terminaţii nervoase încapsulate cu adaptare rapida la stimul dar mai lenta decât a corpusculilor Pacini

•Sunt implicaţi in detectarea stimulilor vibratili de joasa frecventa 2 80 Hz si invibratili de joasa frecventa 2‐80 Hz si in discriminare spaţiala

•Câmpul receptor este foarte mic

Corpusculii Rufini

• Sunt asemănători cu corpusculii Pacini

• Sunt situaţi in derm pielii glabre cat si cu parDi il M k l cu par

• Adaptarea lor este mai lenta de aceea sunt implicaţi in detectarea stimulilor vibratili cu frecventa joasa

Discurile Merkel

•Sunt formate din celule epiteliale • Detectarea tonica a deformării pieliiplate fără origine neuroectodermală

care fac sinapsa cu terminaţia nervoasa

•Sunt situate la limita dintre dermul si epidermul pielii glabre

•Se adaptează greu si au rol in a detecta presiune tactila, textura

Corpusculii Krause

pobiectului examinat

•Locul unde se formează potenţialul local determinat de presiunea pe disc

•Terminatiile nervoase apar inodate•Ei inerveaza pielea la limita cu mucoasa (pielea peribucala)S d t id l i d t t

p peste in discuţie (celula epiteliala sau terminaţie nervoasa)

•Câmpul receptor este foarte mic

•Se adapteaza rapid cu rol in detectarea presiunii usoare

Câmpul receptor este foarte mic

• pornește dintr‐un folicul păros care este situat in hipoderm Conţine bulbul

Firul de parfirului de par cu rol in creștere.

• Pe traiectul firul de par care străbate dermul si epidermul se deschid glande sebacee.

• La nivelul foliculului se atașează mușchiul erector al firului de par. ș p

• In jurul folicului se afla terminaţii nervoase bogate in mecanoreceptori cu rol de a prelua mișcarea indusa firului p șde par.

• Aplecarea firului de par induce deformarea folicului si a ţesuturilor din ţjur precum si deformarea terminaţiilor nervoase ce îmbracă foliculul.

Câ l

• Reprezintă suprafaţa de piele inervata de o singura terminaţie senzitiva.

Câmpul receptor • La nivelul pielii fiecare fibra senzitiva se ramifica într‐un număr variabil de terminaţii nervoase. Cu cat ramificarea este mai întinsă pe suprafaţa pielii cueste mai întinsă pe suprafaţa pielii cu atât câmpul receptor este mai vast.

• Variază cu tipul de sensibilitate cat si de regiunea inervata.regiunea inervata.

• Câmpul receptor este mai mic pentru pielea mâinii, fetei si mare pentru trunchi, abdomen, membre inferioare

• Corpusculii Pacini câmpul receptor este extrem de larg iar pentru corpusculi Meissner si discurile Merkel câmpul receptor este foarte mic Prin urmarereceptor este foarte mic. Prin urmare ultimii doi receptori sunt implicaţi in sensibilitatea epicritică a vârfurilor degetelor cu o mare rezoluţie spaţiala.g ţ p ţ

Di i i i l iDiscriminare spaţiala si identificarea tactila

‐ 1.Dimensiunea câmpului receptor ‐‐discriminare spaţiala

‐2. densitate terminaţii nervoase

poate avea o densitate diferita de receptori ‐‐ creșterea gradului de ramificare a fibrei senzitive cu creșterea a numărului de terminaţii dar cu menţinerea suprafeţei de piele inervata duce la creșterea capacitaţii de identificare a unor stimuli slabi.

T d i i l l i

• stimularea terminaţiilor senzitive din piele implica deformarea acestora se deschid canalele de Na cuplate cu mecanoreceptorul cuTransducţia stimulului

senzorial in impuls nervos

canalele de Na cuplate cu mecanoreceptorul cu producerea unui influx de Na direct proporţional cu gradul de deformare al terminaţiei nervoase respectiv cu nr de mecanoreceptori stimulaţi. P i l l â d i l• Potenţialul receptor când atinge valoarea prag determina deschiderea canalelor de Na voltaj dependente cu generarea de potenţial de acţiune.

• Potenţialul de acţiune este condus prin fibrele nervoase in majoritatea cazurilor săltătorii spre centrul nervos.

• Relaţia dintre intensitatea stimulului si potenţialul de receptor

– creșterea valorii acestuia induce creșterea frecventei d d ă f b â d lde descărcare a fibrei senzitive pana când valoarea potenţialului de receptor atinge maximum ‐‐atingerea unui nivel maxim de depolarizare.

– > canalele de Na voltaj dependente se deschid repetitiv foarte rapid cu generarea unei frecvente derepetitiv foarte rapid cu generarea unei frecvente de descărcare a PA maxime.

Adaptarea receptorilorAdaptarea receptorilor• Depinde de aspectul histologic al receptorului• Depinde de aspectul histologic al receptorului

– Terminaţiile nervoase încapsulate prezinta un grad mare de adaptare fiind implicate in detectarea stimulilor vibratili dar si a stimulilor tactili fina.

– Terminaţiile neîncapsulate se adaptează lent si permit detectarea stimulilor tactili grosieri si răspund la presiunea executata asupra tegumentuluirăspund la presiunea executata asupra tegumentului.

• Viteza de adaptate – diferita pentru diferiţi mecanoreceptori – adaptare foarte rapida (sutimi de secunda corpusculilor Pacini)– adaptare lenta de 1‐2 zile cum sunt baroreceptori (receptori de presiune din sistemul

circulator arterial) – adaptează foarte lent ‐ receptorii pentru durere se.

• Mecanismul de adaptare p– implica structura receptorului– scădere a răspunsului mecanoreceptorilor la deformare cu scăderea influxului de Na si

scăderea frecventei de descărcare a fibrei senzitive.– Acomodarea poate fi de asemenea cauzata de a hiperpolarizarea terminaţiei prin activareaAcomodarea poate fi de asemenea cauzata de a hiperpolarizarea terminaţiei prin activarea

canalelor de canalele de K dependente de Ca.– Mecanisme centrale

• Tipuri de receptoriReceptorii care se adaptează rapid receptori fazici si sau de mișcare modificările de stare de– Receptorii care se adaptează rapid ‐‐receptori fazici si sau de mișcare ‐modificările de stare de la nivelul pielii.

– Receptorii cu adaptare lenta sunt receptori tonici si menţin descărcarea de impulsuri pe durata lunga ‐minute, ore ‐ cu rol in anunţa persistenta acţiunii stimulului la nivelul pielii.

Codificarea intensităţii i l l i

• Intensitatea stimulului este codata prin sumarizare destimulului codata prin sumarizare de frecventa si spaţiala.

– Sumarizarea de frecventa ‐‐reprezintă relaţia dintre intensitatea stimulului siintensitatea stimulului si frecventa potenţialelor de acţiune‐impulsuri nervoase transmise prin fibra senzitivatransmise prin fibra senzitiva.

C difi i i ă ii

• Creșterea intensităţii i i l i liCodificarea intensităţii

stimululuiunui stimul va implica stimularea unui număr

i d â iFib l â l t i mai mare de câmpuri receptoare.

‐ Fibrele care au câmpul receptor in locul central de acţiune a stimulului au rata cea mai mare de descărcare. Cu cat câmpul receptor este situat sprecâmpul receptor este situat spre periferia locului de acţiune al stimulului cu atât frecventa de descărcare scade.

C t i t it tii iCresterea intensitatii unui stimul va implica stimularea unui numar mai mare de campurimare de campuri receptoare. ‐ sumarizare spatiala

Tipuri de stimul:

Sti li li i i i d t i d ă• ‐Stimuli supra liminari si prag ‐ determina descărcarea de impulsuri nervoase. Stimulul determina in zona centrala de acţiune stimularea fibrelor senzitive iar in ţperiferia zonei de acţiune o zona de facilitare. – In aceasta regiune acţiunea unui alt stimul se va face cu

ușurinţa si poate determina un răspuns chiar si la oușurinţa si poate determina un răspuns chiar si la o intensitate subliminala.

• ‐ stimuli subliminali nu determina descărcare dar regiunea stimulata capătă ușurinţa in a răspunde la alţi ti listimuli. – Fenomenul se numește facilitare neuronala

SENSIBILITATEA TERMICA

Sensibilitatea termica

L i l l i lii l i di d i ii lib• La nivelul pielii sunt o multitudine de terminaţii libere implicate in detectarea temperaturii.

ţi t t ii l t i l i• menţinerea temperaturii corporale este cruciala in a menţine homeostazia interna.

Creșterea excesiva a temperaturii corporale duce la deces– Creșterea excesiva a temperaturii corporale duce la deces. – scăderea temperaturii corporale (hipotermia) este însoţită

de scăderea metabolismului general cu deprimarea g pactivităţii cardiace si nervoase ca in final sa se producă decesul. N i bili d d i i i i– Neuroni capabili de a detecta temperatura sunt situaţi si in SNC respectiv in hipotalamus. Rolul acestor neuroni este de a controla temperatura corporala. p p

Sensibilitatea termica

‐ neuronii implicaţi in sensibilitatea termica de la nivelul pielii percepţianeuronii implicaţi in sensibilitatea termica de la nivelul pielii percepţia aparenta a temperaturii.

Exista doua timpuri de neuroni implicaţi in detecţia temperaturi: ld‐ receptori pentru cald si

‐receptori pentru rece.

Acești receptori pot detecta variaţii de 0,01 gr Celsius.

R ii

• ‐ au un interval termic de răspuns mult mai larg decât al celor pentru cald.

t i ţiil i t i dReceptorii pentru rece: • ‐ terminaţiilor nervoase prezinta o serie de receptori care fac parte din clasa TRP (Transient Receptor Potential) cum ar fi TRPM8 si TRPA1.

• Activitatea TRPM8 începe sub temperatura de 40 C p psi atinge un maxim de activare la 27 C. Acest receptor poate fi activat de mentol.

• Prin aplicarea la nivelul pielii de mentol se activează canalele TRPM8 care produc senzaţia falsa de rececanalele TRPM8 care produc senzaţia falsa de rece. La temperatura de 8 C receptorul își încetează activitatea. Sub aceasta temperatura frigul are un efect anestezic local.R l t il t• Raspunsul receptorilor pentru rece:

– Raspunsul dinamic apare ca urmare a modificărilor bruște de temperatura. Acest răspuns este cu atât mai amplu cu cat variaţia de temperatura este mai mare si cu cat durata in care se produce modificarea este mai micacat durata in care se produce modificarea este mai mica.

– Raspunsul static este strict legat de temperatura pielii. Acest răspuns este minim la 40 de grC creste la un maxim la 28 grC ca apoi sa scadă spre 10 grC. Urmărind graficul observam ca receptorii pentru rece au aceeași g p p șrata de descărcare la temperatura de 30 de grade respectiv 20 de grade.

R ii ld

• au o plaja de detecţie a temperaturii mult mai restrânsa.

Receptorii pentru cald

• răspuns dinamic si static

• terminaţiile nervoase pentru cald prezinta receptori din aceeași clasa TRP. Receptorii pentru cald din piele suntReceptorii pentru cald din piele sunt TRPV1 ‐ 4 sau receptorii vaniloid. – TRPV1 este activat de substanţe din

clasa vaniloidelor cum ar fi capsaicinaclasa vaniloidelor cum ar fi capsaicina. Capsaicina se găsește in boabele de piper, ardei iute, usturoi si activează aceste canale dând senzaţia de fierbinte.

– Pragul de temperatura pentru TRPV1 este de 43 de grade C si ajuta la modularea senzaţiei de durere in cadrulmodularea senzaţiei de durere in cadrul percepţiei termice.

Transmiterea sensibilităţii i liipielii

Fibrele senzitive

Diametrulaxonului

Viteza de conducere

• Energia este informativa la

Sensibilitatea dureroasa valori scăzute si moderate.

• Energia excesiva laEnergia excesiva, la intensităţi mari este distructiva si determinadistructiva si determina durere.

• Scopul durerii este de a evita situaţiile potenţialevita situaţiile potenţial nocive

SENSIBILITATEA DUREROASA

Ce este durerea?Ce este durerea?

• “o experienţa senzoriala si emoţionala neplăcuta asociata cu o leziune tisulara pprezenta sau potenţiala, sau descrisa in termeni ca dauna ”termeni ca dauna.

– International Association for the Study of PainInternational Association for the Study of Pain

Receptorii pentru durere

• Mecanoreceptori‐implicati in detectarea presiunilor crescute realizate asupra pielii cum ar fi cele exercitate de obiecte ascuţite.

• Receptori termici ‐terminaţii nervoase pentru cald prezinta canale pentru• Receptori termici ‐terminaţii nervoase pentru cald prezinta canale pentru detecţia nocicepţie pentru cald TRPV1 si TRPV2 si de asemenea pentru rece TRPA1 si TRPM8.

• Chemoreceptori răspund la o varietate larga de substanţe dintre care cele C e o ecepto ăspu d a o a etate a ga de substa ţe d t e ca e ce emai importante sunt concentraţia protonilor (pH), concentraţia ionilor de K, histamina, bradikinina.

• Polimodali ‐ sunt terminaţii nervoase care răspund la mai multe tipuri de energie mecanica , chimica sau termica.

Receptorii mecanici pentru durereReceptorii mecanici pentru durere

Fib l b i li i III– Fibre slab mielinizate III– Nu răspund la atingeri ușoare – Mediază durerea

• resimţită la nivelul tegumentului cauzata de presiune i i i i iputernica, ciupitura sau strivire

• din mușchii scheletici sau netezi implicaţi in contracţii sau întinderi excesivesau întinderi excesive

– Cei mai mulţi pot răspunde si la temperaturiCei mai mulţi pot răspunde si la temperaturi crescute(T > 45 °C)

Receptorii polimodaliReceptorii polimodali

Bradikinina mec de acţiuneBradikinina‐mec de acţiune

Etapele durerii

P i l• Prin lezarea tegumentului se produce distrucţieproduce distrucţie tisulara si inflamaţie.

Hiperalgia primara

• Distrugerea tegumentului produce într‐o prima etapa o durere acuta care induce si o sensibilizare la stimuli locali cu un răspuns puternic nociceptivinduce si o sensibilizare la stimuli locali cu un răspuns puternic nociceptiv.

• Sensibilizare locala care apare imediat după acţiunea stimulului se numește hiperalgie primara. Stimuli dureroși care acţionează in aria lezata sau imediat in vecinătatea acesteia produc durere intensa Cauza estesau imediat in vecinătatea acesteia produc durere intensa. Cauza este explicata de fenomenul de facilitare care se produce in coarnele posterioare ale măduvei spinării:– Neuronii din rădăcina dorsala a nervului spinal stimulează o serie de neuroni p

intermediari din coarnele posterioare. – se produce depolarizarea neuronilor de releu in transmiterea informaţiei

dureroase ascendent spre cortex Concomitent sunt stimulaţi neuronilor adiacenţi care se depolarizează parţial– Concomitent sunt stimulaţi neuronilor adiacenţi care se depolarizează parţial (sunt facilitaţi).

– Stimuli banali de (intensitate joasa) care acţionează in zona dureroasa sau adiacent de acesta vor stimula acești neuroni facilitaţi

In concluzie. Stimuli tactili sau termici slabi care acţionează in zona dureroasa pot provoca un răspuns puternic care este evocat la nivel central ca o durere intensa (hiperalgie primara).

Hiperalgia secundara• Inflamaţia

– este raspunsul sistemului imun la distrucţia tisulara. – Celulele inflamatorii eliberează o serie de mediatori care produc:Celulele inflamatorii eliberează o serie de mediatori care produc:

• vasodilataţie locala (PGI2, bradikinina, histamina) urmata de roșeaţa, căldură si tumefiere (edem) local, si

• durere (bradikinina, histamina, serotonina, K, prostaglandine). Acest răspuns apare la 20 minute de leziunea iniţiala.

• ‐Reflexul de axon• stimularea terminaţiilor nervoase din tegument – in special terminaţii ţ g p ţ

polimodale • Exista ramuri desprinse din fibrele aferente (terminaţiile senzitive au o

structura similara axonilor) care acţionează local‐> descarcă subst. Pstructura similara axonilor) care acţionea ă local descarcă subst. P• răspuns produs de bucla de întoarcere desprinsa din fibra senzitiva

stimulata se numește reflex de axon. – Substanţa P– Substanţa P

• acţiune prelungita care amplifica inflamaţia: creste permeabilitatea vaselor, degranularea mastocitelor, scăderea pragului pentru durere a terminaţiilor nervoase învecinate.

ăd l d l• Prin scăderea pragului pentru durere a terminaţiilor nervoase poate apare senzaţie dureroasa si la stimuli mecanici care in mod uzual nu determina durere.

substanţa P(SP) neurokinina A(NKA) şi “calcitonin gene related pepide” (CGRP)substanţa P(SP), neurokinina A(NKA) şi calcitonin gene related pepide (CGRP)

NOCICEPTIANOCICEPTIA

• este condusa prin fibre mielinice si amielinice. Neuronii senzitivi pseudounipolari din rădăcina dorsala fac sinapsa cu neuroni din

l t i l ăd i i ă ii N i ţi t ficoarnele posterioare ale măduvei spinării. Nocicepţia poate fi descrisa ca doua mari tipuri:

• ‐ durerea acuta, rapida, care urmează după stimularea mecanoreceptorilor ( ciupire, înţepătura sau strivire) dar si altor tipuri de receptori (termici). Este rapid condusa prin calea neo

i l i i bi l lispinotalamica si este bine localizata.

• ‐durerea surda, lenta, care urmează după stimularea , , ptermoreceptorilor, receptorilor polimodali si receptorilor viscerali pentru durere. Este lent condusa prin calea paleo spinotalamica si este slab localizata.

Durerea acuta

• Condusa predominant prin fibre• Condusa predominant prin fibre mielinizate lente.

• Primul Neuronul senzitiv situat din rădăcina dorsala face sinapsa curădăcina dorsala face sinapsa cu neuronii din lamina I din cornul dorsal din măduva spinării. – N1 descarcă glutamat ‐> depolarizare

id i t il 2 dirapida si scurta a neuronilor 2 din coarnele anterioara.

• Axonii neuronilor 2 decuseaza si trec in cordoanele laterale formândin cordoanele laterale formând fascicolul spinotalamic lateral

• In nc ventromedial talamic se afla al treilea neuron. Axonii se proiecteazatreilea neuron. Axonii se proiecteaza in aria somestezică din girusul postcentral.

Durerea lenta• condusa prin fibrele lente amielinice si mai puţin prin

fibre mielinice. N1 f i i l i II i III ( b t ţ l ti )• N1 fac sinapsa in lamina II si III (substanţa gelatinoasa) cu neuronul 2 al caii. N1 descarcă diferite peptide dintre care cea mai importantă este substanţa P. Acţiunea este lenta si de lunga durata secunde ‐minute.Acţiunea este lenta si de lunga durata secunde minute.

• stimulul parcurge mai mulţi neuroni intermediari din coarnele dorsale si apoi ajunge la neuronii din lamina V.

• Axonii acestora neuroni decuseaza si formeazăAxonii acestora neuroni decuseaza si formează fascicolul spinotalamic anterior.

• Doar o treime din aferentele sistemului vechi de conducere se proiectează direct in nucleii intra laminari si ventrolaterali.

• Fibrele din neuronii din lamina V se proiectează si in alte trei principale arii:

l l– nucleii reticulare din TC– aria tectală mezencefalică– aria gri periapeductala (din jurul apeductului Sylvius)

A t ii t i t fib t l ii t l i i• Aceste arii pot proiecta fibre scurte spre nucleii talamici

Nucleii talamiciNucleii talamici

P i t ă fib dif it iiProiectează fibre spre diferite arii:• Ventrolateral si ventromedial —> Cortex senzitiv‐

localizarea dureriilocalizarea durerii• Ventromedial —> Cortexul insular posterior ‐‐in

realizarea senzaţiei dureroase, integrare senzoriala si ţ galerta

• Dorsomedian —> girusul cingulat in partea anterioara ‐reacţia emoţionala determinata de durere memorare‐reacţia emoţionala determinata de durere, memorare

si creșterea atenţieiHipotalamus si cortexul limbic ‐‐ raspunsul visceral laHipotalamus si cortexul limbic raspunsul visceral la durere ( reacţie adrenergica, etc) si memoria subiectiva a durerii

Relaţia cortex durereRelaţia cortex ‐durere

S i l l i l b l d• Stimularea electrica a cortexul cerebral produce durere acuta de intensitate moderata.

• Cortexul este implicat mai degrabă in interpretarea calităţii dureri si localizării acesteia

• Centrii inferiori din TC, talamici si din nc. subcorticali sunt puternic implicaţi in senzaţia dureroasa intensa, in reacţia emoţionala si vegetativa.

• Durerea întărește memorarea evenimentelor concomitente si a reacţiei emoţionale.ţ ţ

Nocicepţia

Implicaţia inflamaţiei in nocicepţie

Sisteme de modulare a dureriiSisteme de modulare a durerii

• Teoria actuala de control a durerii este de a modifica gradul de excitabilitate a neuronilor gdin coarnele dorsale ale măduvei spinării (locul de intrare al aferentelor nocicepţie pe(locul de intrare al aferentelor nocicepţie pe calea rădăcinii dorsale a nervilor spinali).

Sistemul de supresie al durerii‐analgezia

• Atunci când gradul de activare ale SNC atinge un nivel maxim de alerta se activează sistemul de control al durerii:alerta se activează sistemul de control al durerii: – ‐ substanţa gri periapeductala si arii perivenntriculare ale

mezencefaluluinucleul rafeul magnus localizat in porţiunea inferioara a punţii si– ‐ nucleul rafeul magnus localizat in porţiunea inferioara a punţii si

porţiunea superioara a măduvei spinării.– ‐ complexul inhibitor al durerii din coarnele dorsale ale măduvei

spinării.spinării. • Prin stimularea nucleului refeului magnus si substantei gri

periapeductale poate suprima sau reduce durerea condusa prin N1 din rădăcinile dorsale ale nervilor spinalidin rădăcinile dorsale ale nervilor spinali.

• Neuronii sistem de control prezinta fibre descendente care descarcă in coarnele anterioare mai multe tipuri de mediatori:

serotonina– serotonina, – substanţe opiacee (leucin‐enkefalina Tyr‐Gly‐Gly‐Phe‐Leu‐OH),

metionin‐enkefalina ( Tyr‐Gly‐Gly‐Phe‐Met‐OH), beta‐endorfina ( Tyr‐Gly‐Gly‐Phe‐[26 aminoacizi]‐OH) dinorfina ( Tyr‐Gly‐Gly‐Phe‐[13Gly Gly Phe [26 aminoacizi] OH) dinorfina ( Tyr Gly Gly Phe [13 aminoacizi]‐OH). Toţi acești mediatori inhiba neuronii din lamina gelatinoasa.

Sistemul de modulare a dureriiSistemul de modulare a durerii

Alte mecanism de modulare a durerii • Stimularea prin fibrele rapide mielinice II, a N1 sunt stimulaţi neuroni

inhibitori intermediari din MS care determina inhibarea neuronilor de l di l d l l ăd i i ă iireleu din coarnele dorsale ale măduvei spinării.

• Prin stimularea tegumentului învecinat zonei dureroase prin manevre simple, frecare sau scărpinare se poate obţine o scădere a senzaţiei ddureroase.

• Pe baza acestui mecanism durerea este diminuata in cazul fiziokinetoterapie sau acupuncturii.

Durerea visceralaDurerea viscerala • ‐ contracţia excesiva a musculaturii organelor cavitare(spasm) Apare ischemie

locala celulele pierd o parte din ioni si in lipsa unui metabolism aerobic generează ă d d l d dcantităţi importante de acid lactic creste concentraţia de K, H , adenozina,

bradikinina si histamina care stimulează terminaţiile libere ale durerii din aceste organe.

• ‐ contactul cu substanţe chimice. Ulcerul gastric sau duodenal poate sa perforezecontactul cu substanţe chimice. Ulcerul gastric sau duodenal poate sa perforeze complet peretele digestiv si permite conţinutului gastric sau duodenal sa pătrundă in peritoneu cu iritarea acestuia.

– conţinutul iritativ in cavitatea peritoneala : vezica biliara, apendice, colon, vezica urinara.• ischemia viscerala determina o durere extrem de vie Infarctul visceral• ‐ischemia viscerala determina o durere extrem de vie. Infarctul visceral

– cordul (infarctul cardiac), – tubul digestiv (infarctul mezenteric), – ficatul (infarctul hepatic), – splina (infarctul splenic). Prin necroza celulara produsa se eliberează conţinutul celular bogat in K, adenozina. De asemenea

celulele ischemice încă viabile eliberează acid lactic. Prin necroza celulara sunt chemate in aria de necroza celule inflamatorii care eliberează histamina, bradikinina.

• ‐ alte mecanisme: tensionarea capsulei organelor parenchimatoase (ficat), iritarea foitelor viscerale: pleura, pericardul, peritoneul, iritarea meningelui.

Durerea referataDurerea referata

R i ţi d ii l• Resimţirea durerii le distanta de locul producerii se numește p șdurere referata.

• Durerea referata apare frecvent in durerea viscerala Percepţiaviscerala. Percepţia durerii la distanta implica doua mecanisme:– Încrucișarea semnalului

nervos– Originea embrionara aOriginea embrionara a

organelor viscerale

Durerea referataDurerea referata

î i l l i• încrucișarea semnalului nervos in coarnele posterioare ale măduvei spinării

• Prin preluarea stimulului dureros visceral dedureros visceral de neuronii care conduc durerea somestezică se generează senzaţiegenerează senzaţie localizata la suprafaţa pielii dar slab localizata.

• Localizarea durerii se limitează la o suprafaţa mare (ex. un segment de ( gmembru).

Durerea referataDurerea referata

D i t i i d i i b i• Durerea se resimte in regiunea de origine embrionara a organelor viscerale si nu locul actual al acestora.

• Originea embrionara si localizarea reala a viscerelorOriginea embrionara si localizarea reala a viscerelor este diferita. Multe organe viscerale își au originea in segmente superioare locului actual de localizare. – cordul ‐‐ origine in segmentele embrionare cervico‐

toracice (C3‐T5)– stomac ‐‐ origine in segmentul embrionar toracic (T9)stomac origine in segmentul embrionar toracic (T9)– duoden, intestin subţire ‐ origine in segmente embrionare ‐toracice (T9‐T11)

l b– pulmon ‐‐ segmente cervico‐toracice embrionare– apendice‐‐ origine in segmentul embrionar toracic (T10)

Durerea visceralaDurerea viscerala

d di f i ţ di l i t t i• durerea din suferinţa apendicelui este transmisa spre segmentul toracic T9‐T10 si resimţită ca o durere periombilicala sub forma de crampa.

• Daca inflamaţia apendicelui creste induce si inflamaţia peritoneului învecinat ‐‐ durere corespunzătoare segmentului L1 –porţiunea inferioara a abdomenului sisegmentului L1 porţiunea inferioara a abdomenului si regiunea inghinala.

•• Localizarea durerii viscerale este mult mai dificila si poate

conduce la interpretări eronate astfel ca o cunoaștere a originii embrionare a organelor interne precum sioriginii embrionare a organelor interne precum si modalitatea in care poate induce durere este foarte importanta in activitatea de medic.