UNIVERSIDADE DE CABO VERDE Departamento de Cincia e Tecnologia Curso de Licenciatura em cincias Biolgicas

Curso:Cincias Biolgicas

Disciplina:Anatomia e fisiologia animal II

Titulo:Sistema sensorial nos animais

Data: 06/05/2011

UNIVERSIDADE DE CABO VERDE Departamento de Cincia e Tecnologia Curso de Licenciatura em Cincias Biolgicas

Trabalho de anatomia e fisiologia animal II

O Docente:Aline Rendall

O Discente: Fredson Delgado Laodice Pinto Lide Conceio Renato Moreira

Tema: Sistema sensorial nos animais

INTRODUO O papel do sistema sensorial detectar um estmulo ambiental e traduzir este sinal em uma alterao no potencial de membrana da clula sensorial, que so utilizados pelos animais como sinais para o sistema nervoso o qual interpretado e usado pelo organismo para regular sistemas fisiolgicos e comportamento. Quando se recebe um estmulo, o potencial receptor ( o potencial graduado inicial na clula receptora, quando esta est separada do neurnio aferente) se propaga pela clula receptora sensorial em direo ao stio da sinapse com o neurnio aferente, onde dispara a liberao do

neurotransmissor. O neurotransmissor, por sua vez, liga-se aos receptores no neurnio aferente primrio e desencadeia um potencial graduado ps-sinptico. Este potencial ento se propaga em direco a zona de disparo do neurnio aferente, onde deflagra potenciais de aco se alcanar o limiar. Os potenciais de aco so conduzidos ao longo do axnio em direo aos terminais axnicos do neurnio aferente, provocando a liberao do neurotransmissor e a comunicao do sinal ao sistema nervoso. Os animais apresentam um diversificado conjunto de sistemas sensoriais que so utilizados para monitorar seus ambientes interno e externo, desde orelhas complexas dos vertebrados passando pelos olhos compostos dos insectos at sensores da temperatura e corrente elctrica das paramcias. Os receptores sensoriais dos animais podem ser muito simples, como um nico neurnio sensorial, ou podem constituir rgos sensoriais complexos, como os olhos, que possuem mltiplas clulas receptoras sensoriais e estruturas acessrias. De um modo geral, clulas receptoras sensoriais so especializadas na deteco de um nico tipo de estmulo, no importando que tipo de estmulo elas detectam, j que todas as clulas receptoras sensoriais fazem uso de mecanismos comuns empregados por clulas na deteco de sinais qumicos que incidam sobre elas. Por exemplo: Quimiorreceptores detectam os estmulos qumicos, formam a base dos sentidos do olfacto e do paladar e apresentam papel significativo na

sinalizao de componentes do meio interno, como oxignio e pH sanguneos. Mecanorreceptores estimulado pela presso e movimento, os quais esto envolvidos nos sentidos do tacto, da audio e do equilbrio, bem como no sentido da posio corporal (propriocepo). Tambm participam na deteco de muitos parmetros internos importantes do corpo, como a presso arterial. Fotorreceptores respondem a luz e constituem a base do sentido da viso. Termorreceptores - detectam temperatura. Eletrorreceptores respondem a campo elctrico. Magnetorreceptores - respondem a campo magntico. Embora a maioria dos receptores tenha uma modalidade preferencial de estmulo (estmulo adequado), alguns receptores podem ser excitados por outros estmulos se o sinal incidir em quantidade suficientemente elevada, por exemplo: Se fecharmos os olhos e pressionarmos as plpebras poder perceber-se um ponto de luz brilhante. Apesar de os fotorreceptores ser excitada pela luz uma presso suficiente pode excita-los e estes podem interpretar este sinal como uma luz. Ou serem naturalmente sensveis a mais de um estimulo (receptores polimodais), por exemplo: No focinho dos tubares, rgos sensoriais denominadas ampolas de Lorenzini so sensveis a electricidade, ao tacto e a temperatura. Para que um organismo possa interpretar de forma coerente um sinal que incida sobre ele, um receptor sensorial precisa ser capaz de codificar em potenciais de aco quatro importantes caractersticas do estimulo: modalidade, localizao, intensidade e durao.

METODOLOGIA Materiais: Pesquisas da internet Livros Mtodos Na realizao do trabalho foram disponibilizados livros para consulta e resoluo do tema indicado. Pela carncia de informaes ou fontes acerca do tema foi necessrio recorrer a internet e a um resumo do livro disponibilizado pela professora.

DESENVOLVIMENTO QUIMIORRECEPCO Os animais possuem muitos tipos de quimiorreceptores, os quais so utilizados para sentir seus ambientes qumicos externo e interno. Para os animais terrestres, a olfaco (sentido do olfacto), geralmente definida como a deteco de qumicos presentes no ar. Fornece a habilidade para sentir qumicos cuja fonte est localizada a certa distncia do corpo. Gustao (sentido do paladar) permite detectar qumicos dissolvidos provenientes do alimento ingerido. Nos animais aquticos a gustao sempre est envolvida com a deteco de alimento, ao passo que o olfacto permite detectar uma grande variedade de qumicos ambientais, incluindo aqueles associados com alimento, predadores, potenciais parceiros e localizaes particulares. Sistema olfatrio O sistema olfatrio de vertebrados possui uma enorme capacidade de distinguir odorantes (qumicos detectados pelo sistema olfatrio), e est localizado no teto da cavidade nasal. A olfaco inicia quando uma molcula odorante entra em contacto com a camada de muco que reveste e humidifica o epitlio olfatrio do nariz. O muco contm protenas de ligao a odorantes, as quais possibilitam o deslocamento de molculas odorantes lipoflicas dissolvidas na camada de muco aquoso. Clulas receptoras olfatrias de vertebrados so neurnios bipolares que possuem uma terminao no epitlio olfatrio e outra que passa pelos forames da lmina cribriforme e faz sinapse com neurnios no bulbo olfatrio enceflico. Na superfcie mais externa do epitlio olfatrio, a membrana da clula receptora olfatria esta modificada e apresenta clios que se projectam na camada de muco que reveste o interior do nariz. Os clios dos neurnios receptores olfatrios no so mveis e, assim, no batem, mas apresentam protenas receptoras de odorantes, que so as protenas receptoras envolvidas na deteco dos sinais qumicos incidentes.

Fonte: Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010 As protenas receptoras de odorantes so receptores acoplados a protena G. Cada clula receptora de odorante expressa somente um tipo de protena receptora de odorante, apesar da grande variedade de possibilidades proteicas, mas este receptor de odorante pode reconhecer mais de uma odorante porm em diferentes graus. Quando uma molcula odorante liga-se a um receptor odorfero, o receptor sofre uma mudana em sua conformao, activando a protena G associada (Golf). Esta activa uma via de transduo do sinal, a qual envolve a adenilato-ciclase, que quando activada converte ATP em cAMP. Este por sua vez vai abrir canais inicos controlados por cAMP, dando entrada na clula o Ca2+ e o Na+ originando um potencial gerador. Tambm o Ca2+ abre canais de Cl- activados por Ca2+, o que permite a sada do Cl - aumentando a despolarizao. O potencial gerador abre canais de Na+ controlados por voltagem, deflagrando potenciais de aco. Se a despolarizao for suficientemente grande, potenciais de aco sero excitados no neurnio receptor olfatrio. Estes potenciais de aco sero

transmitidos para a outra extremidade do neurnio, onde os terminais axnicos formam sinapses com os neurnios do bulbo olfatrio no encfalo.

Fonte: Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010 Vertebrados terrestres usam um rgo chamado de rgo vomeronasal para detectar uma classe particular de qumicos ambientais denominados feromnios (sinais qumicos liberados por um animal, os quais afectam o comportamento de outro animal da mesma espcie). O rgo vomeronasal um rgo olfatrio acessrio, o qual molecular e estruturalmente distinto do epitlio olfatrio. Assim como o epitlio olfatrio, o epitlio do rgo vomeronasal expressa quimiorreceptores. Contudo, os receptores de feromnios deste rgo diferem dos receptores de odorantes do epitlio olfatrio. Os receptores vomeronasais activam um sistema de transduo de sinal associado a PLC (fosfolipase C), ao passo que a grande maioria dos receptores olfatrios activa a via de transduo de sinal acoplada a adenilato-ciclase-cAMP.

Em

mamferos,

os

rgos

vomeronasais pareados esto localizados lateralmente na base da cavidade nasal, prximo ao septo nasal (tecido que separa as duas narinas). Em rpteis, o rgo vomeronasal (rgo de Jacobson) possui uma localizao anloga no palato. Um tubo estreito direcciona-se do rgo vomeronasal para a cavidade oral ou nasal dependendo da espcie. Por

exemplo, em serpentes, este tubo est localizado na cavidade oral, e assim o animal pode usar a lngua para levar feromnios at o rgo vomeronasal quando coloca a lngua na boca. Tambm possuem epitlio olfactivo nas fossas nasais (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010) Os rgos olfatrios dos invertebrados . esto localizados em muitas partes do corpo, porm a maioria frequentemente est

concentrada na poro anterior sobre ou prxima da cabea. Em artrpodes (como insectos e crustceos), o rgo olfatrio primrio geralmente se localiza nas antenas ou antnulas. As antenas esto cobertas com centenas de projeces da cutcula semelhantes a plos chamadas de sensilas (so rgos sensoriais complexos que

possuem uma variedade de funes e morfologias, incluindo transduo mecanossensorial e quimiossensorial). Fonte: Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010

Protenas de ligao a odorantes e receptores odorferos acoplados a protena G esto presentes em todas as espcies de invertebrados estudados at o momento. Todavia, os receptores de odorantes de invertebrados compartilham poucas similaridades de sequncias com os receptores odorferos de mamferos e, provavelmente, derivaram independentemente dos receptores acoplados a protena G. Mesmo em invertebrados, os receptores de odorantes compartilham poucas similaridades entre os grupos. Por exemplo, os receptores de odorantes em Drosophila (a mosca-das-frutas) so diferentes daqueles encontrados em Caenorhabditis elegans (um nematide). A maioria dos grupos de invertebrados ainda produz e detecta feromnios. Invertebrados aquticos parecem usar o mesmo sistema para detectar odorantes e feromnios, porem nos invertebrados terrestres, como os insetos, estes sistemas so separados. Insectos apresentam sensilas responsivas a feromnios em suas antenas, as quais so similares em estrutura aquelas que detectam odores, mas seu nmero e distribuio diferem entre machos e fmeas. Os neurnios sensoriais destas sensilas so excepcionalmente sensveis e altamente selectivos. As sensilas sensveis aos feromnios do bicho-da-seda (Bombyx mori) podem detectar uma nica molcula do feromnio bombicol. Sistema gustatrio O sistema gustatrio (sentido do paladar), os sabores podem diferenciarse em cinco modalidades: salgado, doce, umami (sensao agradvel ou de carne), indicam carboidratos, protenas e ions com importncia nutricional, e amargo e cido que denotam substncias potencialmente txicas. Nos vertebrados terrestres, clulas receptoras gustatrias esto localizadas na lngua, no palato mole, na laringe e no esfago, estando agrupadas em estruturas conhecidas como botes gustatrios. Nos

vertebrados aquticos, os botes gustatrios tambm so encontrados na poro externa do corpo. Por exemplo, muitos peixes possuem botes gustatrios nos escorpendeos barbilhes (projeces presentes na (peixe-escorpio) apresentam botes mandibula). gustatrios Os nas

extremidades de suas barbatanas, os quais so teis quando este peixe usa suas barbatanas para experimentar o lodo para sua alimentao.

Os botes gustatrios so estruturas em forma de cebola contendo muitas clulas receptoras, com um poro que se abre para a superfcie do corpo. Qumicos liberados do alimento,

chamados de gustantes, penetram atravs do poro e fazem contacto com a clula receptora gustatria. A superfcie apresenta microvilosidades que apical desta clula

numerosas contm os

receptores e os canais inicos que medeiam a transduo do sinal gustatrio (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010) . A protena receptora para substncias salgadas no realmente um receptor, mas um canal inico para o Na+. Estes canais de Na+ tambm so permeveis a ons H+ e assim possuem um papel na percepo do sabor cido. Porm, como o Na+ e o H+ competem pelo acesso ao canal, estes canais provavelmente so importantes para a percepo de "acidez" somente nas espcies com baixa concentrao de Na + em sua saliva. Deste modo, hamsters, que apresentam baixo teor de Na + em sua saliva, usam estes canais para detectar acidez, e humanos e ratos, com concentrao elevada de Na + na saliva, detectam acidez por outros mecanismos. O sabor cido mediado pelos ons H+, que bloqueiam o canal de K+ localizado na poro apical. Este bloqueio resulta na despolarizao das clulas gustatrias devido a reduo da permeabilidade ao K +, o que altera o potencial de membrana. Esta despolarizao provocara posteriormente a liberao de neurotransmissor. Nas clulas gustatrias de rs, ao contrrio,

ocorrem canais de Ca2+ controlados por H+ e transportadores de H+, os quais parecem estar envolvidos na deteco de acidez, muito embora ainda seja desconhecida a sequencia das protenas especficas. Compostos doces como aucares se ligam a receptores acoplados a protena G localizados na poro apical da clula, activando a protena G gustaducina, que, por sua vez, activa a via da adenilato-ciclase que catalisa a converso do ATP em cAMP. O cAMP activa uma proteina-cinase, a qual fosforila e fecha um canal de potssio. A despolarizao resultante abre canais de Ca2+ controlados por voltagem, provocando a liberao do

neurotransmissor. Os receptores para "doce" respondem a muitos tipos de compostos doces, como monossacardeos, polissacardeos, adoantes de potncia elevada e alguns aminocidos. O sabor umami, provocado pelo L-glutamato e por outros aminocidos presentes no alimento e no aditivo alimentar glutamato monossdico (GMS), pode ser detectado por dois diferentes tipos de receptores, um similar aos receptores responsveis pela deteco do doce e outro semelhante aos receptores de glutamato presentes no encfalo. Quando o glutamato se liga ao seu receptor, este sofre uma mudana conformacional e activa a protena G associada. Esta, por sua vez, activa uma fosfodiesterase que converte o cAMP em AMP. Acredita-se que esta reduo no cAMP leve a liberao do neurotransmissor. O sabor amargo formado por uma grande variedade de molculas orgnicas, incluindo a cafena, nicotina e a quinina. Esse composto amargo liga-se ao seu receptor provocando uma alterao conformacional. A protena G activa (transducina) e por sua vez activa a fosfolipase C (PLC) que promove a converso do PIP2 no segundo mensageiro PIP3. Este induz a liberao do Ca2+ de estoques intracelulares. Este influxo de Ca 2+ provoca a liberao do neurotransmissor.

Fonte: Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010 Cada clula receptora gustatria expressa mais de um tipo de protena receptora gustatria, o que diferente dos neurnios olfatrios, que expressam somente uma protena receptora olfatria. Diferentemente das clulas

receptoras olfatrias, as quais so neurnios sensoriais bipolares, as clulas receptoras gustatrias so clulas epiteliais que liberam neurotransmissor no neurnio aferente primrio, e um nico neurnio gustatrio pode fazer contacto sinptico com mais de uma clula receptora, o que sugere que a codificao da informao gustatria pode ser muito mais complexa. Todavia, apesar de a olfao e a gustao apresentarem diferenas em muitos aspectos fisiolgicos, elas trabalham juntas, e nossa percepo do sabor de uma substancia depende do nosso sentido do olfacto. Os receptores gustatrios dos artrpodes esto localizados em sensilas gustatrias, que so encontradas em muitas partes do corpo do insecto, inclusive na boca, faringe, ao longo da borda da asa, nas extremidades dos membros e nas placas vaginais das fmeas. Podem distinguir os gustantes primrios, porm os mecanismos que levam as percepes gustatrias diferem daqueles dos vertebrados. As suas clulas receptoras gustatrias so neurnios sensoriais bipolares, similares aqueles envolvidos na olfao dos vertebrados, mas diferentes das clulas epiteliais da gustao dos vertebrados, os quais fazem contacto sinptico com o neurnio sensorial. Cada neurnio gustatrio de Drosophila parece expressar somente uma protena receptora, o que muito diferente da situao dos mamferos, onde cada clula receptora gustatria expressa diferentes protenas receptoras. Os mecanismos de gustao so diferentes entre os vertebrados e invertebrados. Por exemplo: nos nematides, vrias protenas receptoras esto expressas em cada neurnio, o que similar aos mamferos e difere dos insectos. MECANORRECEPTORES So clulas ou rgos especializados que transformam estmulos mecnicos, como alteraes de presso, em sinais elctricos que podem ser interpretados pelo sistema nervoso. A mecanorrecepo e importante para o controle do volume celular, os sentidos do tacto, a audio e o equilbrio, e tem um papel critico na regulao da presso arterial nos vertebrados.

Os dois tipos principais de protenas mecanorreceptoras nos animais: ENaC (canais epiteliais de sdio, de ephitelial sodium channels) e TRP (receptor de potencial transitrio, de transient receptor potentia)

Fonte: Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010 Em ambas as situaes mostrados na figura, o que sugere que eles possuem um importante papel em todas as formas de mecanorrecepo. As protenas receptoras ENaC e TRP esto ligadas ao citoesqueleto e as protenas da matriz extracelular. Estmulos mecnicos como tacto e presso movem as protenas ancoradas extracelularmente, puxando o canal inico e provocando uma mudana conformacional, a qual permite o movimento de ions atravs da membrana e a modificao do potencial de membrana da clula, resultando na transduo dos sinais mecnicos em sinais elctricos.

Falando no tacto e presso, os mecanorreceptoras que os detectam so divididos em trs classes: Os barorreceptores detectam alteraes de presso nas paredes dos vasos sanguneos, em partes do corao e nos tratos digestrio, reprodutivo e urinrio de vertebrados. Os receptores tcteis detectam tacto, presso e vibrao na superfcie do corpo. Tanto vertebrados como invertebrados apresentam estes receptores, porem sua estrutura e funo so variadas nestes grupos. Proprioceptores monitoram a posio do corpo e so encontrados em vertebrados e invertebrados e, similar aos receptores tcteis, variam muito suas estruturas e funes nestes grupos. Nos vertebrados os receptores tcteis esto muito dispersos e isoladas na pele. Muitos delas so terminaes nervosas livres que esto dispersas entre as clulas epidrmicas da pele, e outros esto associados com estruturas acessrias. Por exemplo: Discos de Merkel so terminaes nervosas livres que esto associadas com uma clula epidrmica expandida chamada de clula de Merkel. Possuem campo receptivo muito pequeno e so utilizados na discriminao tctil fina e leve, como por exemplo como leitura em Braille. Complexo do folculos piloso se enrolam em torno da base dos folculos e detectam movimentos na superfcie do corpo. Quando um pelo deslocado, o movimento do folculo piloso faz as terminaes nervosas sensoriais sofrerem estiramento, o que estimula as protenas mecanorreceptoras da membrana dendriticas. Corpsculos de Pacini esto localizados profundamente na pele e nos msculos, nas articulaes e nos rgos internos. Estes receptores so visveis a olho nu em seces de pele. Os corpsculos de Pacini possuem um dendrite sensorial circundado por camadas de tecido com um gel viscoso entre elas. Estas camadas denominadas lamelas so clulas de Schwann modificadas e camadas de tecido conjuntivo. Quando algo pressiona um corpsculo de Pacini, as lamelas mudam sua forma, alterando o formato do dendrite sensorial e iniciando uma modificao no potencial de

membrana. O gel viscoso rapidamente retorna a sua posio inicial, mesmo na presena de presso contnua, trazendo o potencial de membrana de volta ao seu valor de repouso. Quando a presso e removida, as camadas de tecido conectivo retornam a sua forma inicial, puxando o terminal nervoso, o que provoca outra alterao no potencial de membrana e outro estimulo. Desta forma, os corpsculos de Pacini so receptores sensoriais de adaptao rpida que respondem ao incio e ao trmino de um estmulo. Corpsculos (terminaes) de Ruffini so encontrados no tecido conectivo da pele e de membros e articulaes. Eles so responsivas ao estiramento da pele e ao movimento das articulaes quando nos movimentamos. Os corpsculos de Ruffini trabalham junto com outros proprioceptores para auxiliar um animal na determinao da localizao de seu corpo no espao.

Para o tecto e presso temos os receptores referido acima, mas para a coordenao do corpo temos os proprioceptores, enviando informaes sobre a posio do corpo ao sistema nervoso. Existem trs grupos principais de proprioceptores, na qual passamos a citar: Fusos musculares dos msculos esquelticos monitoram o comprimento do musculo. rgos tendinosos de Golgi se localizam na juno entre um msculo esqueltico e um tendo, e eles so estimulados por alteraes na tenso do tendo. Receptores das cpsulas articulares so encontrados nas cpsulas que envolvem as articulaes. Incluindo os receptores similares as terminaes nervosas livres, os corpsculos de Pacini e os rgos tendinosos de Golgi. Estes receptores detectam presso, tenso e movimento das articulaes. Invertebrados Os insectos por terem um exoesqueleto duro, no possvel opterem terminaes nervosas no corpo que os ajuda na percepo do tacto a superfcie do corpo, ao em vez disso tem um grupo rgos complexos chamados de sensilas tricoides (uma projeco da cutcula semelhante a um clio associada a um neurnio

sensorial bipolar) (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010). Quando o clio se curva no encaixe de uma sensila tricoide (como resultado de tacto ou vibrao), estruturas acessrias transferem o movimento para o terminal do neurnio sensorial bipolar localizado abaixo da projeco semelhante a clio. O movimento abre canais inicos TRP regulados pelo estiramento na membrana do neurnio mecanorreceptor, o que altera o potencial de membrana e gera um sinal na forma de potenciais de aco que so enviados ao sistema nervoso do insecto.

Atravs destas sensilas elas monitoram os movimentos do ar desencadeados pela movimentao de um predador, podendo ainda utilizar esta informao na execuo de aces evasivas (assim explica por que e to difcil matar uma mosca com um golpe). Alm das sensilas tricoides os insectos utilizam outras sensilas na superfcie do corpo: sensilas campaniformes. Os campaniformes, so parecidos com os tricoides, mas no possuem clios pontiagudos, estando

envolvidas por uma estrutura em formato de uma cpula fina da cutcula. Situam-se dos prximo membros, das e

articulaes

detectam a deformao da cutcula quando um insecto se movimenta. Assim, as sensilas campaniformes so crticas para que o insecto possa fazer movimentos coordenados

(Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010). Para impedir a dobragem da cutcula os animais contem as escolopdias que . consistem em um neurnio sensorial bipolar especializado e uma clula acessria complexa (escolpale) que envolve o dendrito sensorial ciliado em uma de suas extremidades. Alem desta funo ela a base para os sentidos da audio de alguns insectos. Audio Alem de utilizarem as sensilas modificadas citadas a cima par a audio, os insectos, como as baratas e os girinos utilizam um rgo cordonal localizadas dentro das patas denominados rgos subjenuais para detectar vibraes na gua e no solo, e em algumas espcies elas so capazes de responder a ondas sonoras a partir de vibraes movimentaes dos membros fazem este rgo vibrar, o que abre um canal inico mecanossensivel no neurnio sensorial dentro do rgo cordotonal e da origem aos potenciais de aco que conduzem o sinal para os centros de integrao do sistema nervoso.

Alem destas, h tambm rgo de johnston localizados nas bases das antenas de alguns insectos. Mas falar de rgos auditivos mais sensveis os insectos tem, os rgos timpamais. Um rgo timpanal compreende uma regio muito delicada da cutcula, denominada timpano, que esta posicionada em relao ao espao areo de forma semelhante a membrana timpnica. Ondas sonoras fazem vibrar o timpano e movimentam o ar dentro do espao areo. Um rgo cordotonal neste espao areo detecta esta movimentao e envia sinais na forma de potenciais de aco para o sistema nervoso. Os rgos timpanais so encontrados em muitas regies do corpo do insecto, incluindo patas, abdome, trax e base das asas. Orientao do corpo Para a orientao do corpo os invertebrados utilizam os estatocistos (so cavidades ocas preenchidas com liquido e forradas com neurnios mecanossensoriais, apresentando densas partculas de carbonato de clcio), podendo ser estatlitos simples (como a lagosta) ou estatlitos complexos (como o polvo). Quando um animal altera sua orientao, o estatlito se movimenta pela camada de mecanorreceptores. Esta movimentao estimula as clulas mecanorreceptivas, enviando um sinal para o sistema nervoso.

Fonte: Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010

Vertebrados A orelha o melhor rgo de audio. Nos vertebrados, os mecanorreceptores so diferentes, visto que estas no so neurnios sensoriais, mas sim clulas epiteliais modificadas que fazem sinapses com neurnios sensoriais. So clulas especializadas e chamadas de clulas cliadas, por possurem clios proeminentes (normalmente um nico clio longo chamado de cinocilio, e muitas projeces mais curtas chamadas de estereoclios, a figura abaixo mostra um exemplo: As clulas ciliadas das orelhas de mamferos adultos no apresentam o cinocilio, o que sugere que ele no e necessrio para a mecanorrecepo. J os estereoclios possuem um papel crtico na transduo estereoclios mecanossensorial. e o cinocilio Os (quando

presentes) esto dispostos em um feixe rgido, com o menor estereoclios no feixe situado distante do cinocilio, e com os estereoclios gradualmente aumentando

seus tamanhos ao se aproximarem do cinocilio. Os estereoclios esto conectados uns aos outros e ao cinocilio por pequenos filamentos, os quais fazem as clulas ciliadas funcionarem como uma unidade. Um tipo particular ponte destes apical, filamentos, conecta a

denominado

extremidade superior de cada estereoclios mais curto com a lateral do estereoclios maior adjacente. Estas pontes apicais possuem um papel crtico na transduo sonora (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010). .

Canais inicos mecanossensiveis localizados prximos ao pice dos estereoclios esto envolvidos na transduo sonora. Estes canais parecem ser membros da famlia de canais TRP, apesar de ainda ser questionada sua identidade nas clulas ciliadas de vertebrados. Quando uma clula ciliada e exposta a um estmulo mecnico como uma vibrao, os estereoclios se dobram sobre suas bases de forma similar a um basto rgido que no se curva. Quando os estereoclios se dobram, ocorre uma mudana na distncia vertical entre os pices dos estereoclios adjacentes. Curvar-se em uma direo aumenta a distncia, ao passo que o dobramento na direo contraria reduz a distncia. As pontes apicais esto situadas de forma a detectarem perfeitamente estas mudanas. O aumento da distancia vertical traciona as pontes apicais, as quais so empurradas quando a distancia diminui. As pontes apicais esto mecanicamente conectadas aos canais inicos dos estereoclios por uma serie de protenas conectoras elsticas, as quais agem como molas que so puxadas para abrir o canal ou empurradas para fecha-lo, dependendo da direo do movimento dos estereoclios. A figura abaixo ilustra tudo:

Fonte: Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010

Os peixes, larvas de anfbios e anfbios adultos possuem estruturas chamadas de neuromastos que detectam os movimentos da gua, como aqueles provocados por predadores ou presas quando se movem pela gua e algumas espcies, este sistema sofre modificaes para permitir a

electrorrecepo. Quando a gua se move dentro desses canais, os clios sensoriais se dobram gerando impulsos que so transmitidos ao sistema nervoso central. Assim, o animal capaz de detectar correntes de gua, a presena de obstculos e o movimento de outros animais (que podem ser presas ou predadores). Isto tambm possibilita a coordenao dos movimentos de todos os peixes num cardume; todos se viram quase simultaneamente para a mesma direo. Ex:

Fonte: http://accbarroso60.wordpress.com/2011/03/03/

Os neuromastos so compostos por clulas ciliadas e clulas de sustentao envolvidas por uma cobertura gelatinosa. Nos organismos aquticos, neuromastos esto dispersos pela superfcie da pele ou agrupados em estruturas como a linha lateral. Quando um estmulo mecnico entra em contacto com a cpula de um neuromasto, o gel do interior da cpula sofre uma mudana, estimulando as clulas ciliadas. Estas liberam neurotransmissor para os

neurnios aferentes primrios, enviando um sinal para o restante do sistema nervoso (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010). Como j tinha-mos citado, as orelhas so os rgos de audio e equilbrio nos . vertebrados isso porque tem clulas ciliadas. A orelha dos vertebrados alem da Pina constituda basicamente por trs pores: ouvido externo, ouvido mdio e ouvido interno.

Fonte: http://accbarroso60.wordpress.com/2011/03/03/

Aparelho vestibular No ouvido interno podemos encontrar o aparelho vestibular que o responsvel pelo sentido do equilbrio e balano. Ele constudo por trs ductos semicirculares, que possuem uma regio dilatada em um das extremidades chamada de ampola, e duas estruturas em forma de saco denominado utriculo e saculo. O saculo na maioria dos vertebrados apresenta um pequeno prolongamento chamado de lagena. Nas aves e nos mamferos, a lagena esta muito alongada e recebe a denominao de ducto coclear (nas aves) ou cclea (nos mamferos). O utriculo, o saculo e as ampolas dos ductos semicirculares possuem clulas ciliadas mecanorreceptivas, as quais esto envolvidas no sentido do equilbrio. Na cclea tambm so encontradas clulas ciliadas, mas elas esto envolvidas na audio e no fazem parte do aparelho vestibular. A figura abaixo ilustra as estruturas:

Fonte: Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010 Alem de detectar a posio corporal, a orelha interna responsiva aos sons em alguns animais. Nos peixes as ondas sonoras incidentes movem os otlitos dos sacos vestibulares, curvando os estereoclios das clulas ciliadas e estimulando os neurnios auditivos. Alguns peixes usam suas bexigas

natatrias

para

amplificar

os

sons

que

incidem na

orelha

interna.

fonte: http://accbarroso60.wordpress.com/2011/03/03/

As ondas sonoras transmitidas pela gua atingem o corpo do peixe, propagando-se pelos ossos do crnio at o sculo. As vibraes sonoras so transmitidas ao lquido que preenche o sculo e, com isso, clulas sensoriais localizadas na parede do sacolo so estimuladas. Os impulsos nervosos gerados nessas clulas so conduzidos pelo nervo auditivo at o encfalo, que os interpreta como sons. A bexiga natatria tambm vibra em resposta a sons e pode transferir essas vibraes para o sculo. Alguns peixes tem uma srie de ossos estrategicamente dispostos, que conduzem as vibraes da bexiga natatria at o ouvido interno (segundohttp://accbarroso60.wordpress.com/2011/03/03/ )

Mas j os vertebrados terrestres, a audio envolve o ouvido interno, mdio e o externo, visto que no ar o som no propaga to bem como na gua, alem dela sofrer alguns desvios de percurso. Nos mamferos, a Pina da orelha externa age como um funil que colecta as ondas sonoras areas de uma grande rea e as concentra no meato acstico externo ou canal auditivo. Assim, animais que possuem orelhas com uma grande Pina captam mais ondas sonoras de um som de determinada intensidade e consequentemente apresentam melhor adio, Durante a passagem pela Pina, o som passa por um processo de filtrao. Por exemplo, em humanos, os sons geralmente aumentam sua frequncia na faixa da fala humana.

Fonte: http://accbarroso60.wordpress.com/2011/03/03/ O processo de filtrao ainda fornece informao direccional. A orelha mdia exerce um papel importante por melhorar a deteco sonora area. O ouvido mdio dos mamferos conta trs ossculos denominados de martelo, bigorna e estribo. As ondas sonoras que se propagam pelo meato acstico externo (canal auditivo) provocam a vibrao da fina membrana timpnica. Este movimento vibratrio faz vibrar o primeiro dos ossculos (o martela nos mamferos). As vibraes transmitida dos ossculos (do martelo para a bigorna e desta para o estribo, nos mamferos) para a janela oval. O movimento vibratrio da janela oval transfere o estmulo sonoro para a orelha interna cheia de lquido. Nos mamferos, o martelo, a bigorna e o estribo esto unidos uns aos outros por um equivalente biolgico das dobradias, o qual amplifica as pequenas vibraes da membrana timpnica, pode causar uma resposta grande o suficiente para estimular as clulas ciliadas da orelha interna. http://laboratoriodeanatomia.blogspot.com

O ouvido interno dos mamferos possui uma cclea enrolada, que tem como funo a deteno de sons. Ela composta por dois compartimentos externos (as rampas do vestbulo e do tmpano), que esto preenchidos internamente por um lquido (perilinfa) com composio semelhante ao lquido extracelular.

Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010). Falando de uma forma geral, o ouvido interno dos vertebrados exibe alguns tipos de clulas ciliadas que realizam funes auditivas levemente diferenciadas. Nos mamferos, estes tipos de clulas recebem o nome de clulas ciliadas internas e clulas ciliadas externas. As clulas ciliadas internas detectam os sons, as clulas ciliadas externas ajudam a amplificar os sons. Como que funciona a quando da recepo dum estimulo? Os sons incidentes vibram a janela oval da orelha interna,

desencadeando ondas na perilinfa da rampa do vestbulo, que empurra a membrana basilar fazem com que ela vibre levando a que os estereoclios se dobram em resposta a vibrao da membrana. Similares as clulas ciliadas da linha lateral de um peixe, as pontes apicais que conectam os estereoclios puxam os canais mecanossensiveis da membrana das clulas ciliadas internas, abrindo-os e gerando uma despolarizao. As clulas ciliadas internas ento liberam mais neurotransmissor glutamato, o qual excita os neurnios sensoriais, e impulsos nervosos so conduzidos ao longo do nervo auditivo.

Deste modo, a transduo coclear transforma ondas de presso da perilinfa em sinais elctricos. A janela redonda da cclea actua como uma vlvula de presso, abaulando para fora quando a presso do lquido aumenta na orelha interna, o que evita o retorno das ondas para o liquido e assim melhora a definio sonora. A membrana basilar mais rgida e estreita nas proximidades de seu ponto de unio prximo das janelas oval e redonda (a poro proximal), mas larga e mais flexvel na outra extremidade (distal). A rigidez da poro proximal da membrana basilar a faz vibrar muito mais em resposta a sons de alta frequncia, e a poro distal e mais sensvel aos sons de baixa frequncia. Neurnios de cada poro da membrana basilar fazem contactos sinpticos com neurnios em reas particulares do crtex auditiva enceflico, portanto, reas especficas do crtex auditivo respondem a uma determinada frequncia. Este fenmeno chamado de cdigo de localizao.

Fonte: http://accbarroso60.wordpress.com/2011/03/03/ Ao falar de todo esse processo, fica a impresso que as clulas cliadas internas so menos importantes, mas so elas que vo ampliar os sons. Estudos recentes nos mostram que elas amplificam os sons por aumentarem o movimento da membrana basilar a um som em um determinado volume, tornando as clulas ciliadas internas mais excitveis ao estmulo.

Mas ser que modificaes na membrana basilar seriam o suficiente para ampliar um som? O que mais acontece? Essas so as questes que vamos tentar responder. As clulas ciliadas externas mudam de forma em resposta as ondas de som, em vez de liberarem neurotransmissor. Quando os estereoclios de uma clula ciliada externa se dobram em resposta a uma onda sonora, os canais mecanossensiveis dos estereoclios so abertos, ocorrendo a entrada de K+ na clula. A despolarizaro resultante age como um sinal para urna protena motora sensvel a voltagem, a qual induz uma mudana na forma da clula, o que puxa a membrana basilar e aumenta a quantidade de movimentos desta membrana em resposta a um determinado som. As clulas ciliadas externas fazem contacto com poucos neurnios aferentes responsveis pela conduo do sinal auditivo ao encfalo. Contudo, possuem muitos contactos sinpticos com neurnios eferentes que trazem sinais do encfalo para a orelha. Estes neurnios eferentes fazem parte de um sistema de ala de retroalimentao; em resposta a sons de intensidade alta, eles liberam o neurotransmissor acetilcolina na sinapse com a clula ciliada externa, o que reduz a resposta desta clula. Como as clulas ciliadas externas normalmente amplificam os sons, esta ala de retroalimentao age como um mecanismo protector para as clulas ciliadas internas, as quais poderiam sofrer danos diante de um som de intensidade elevada. Para resolver o problema da localizao de sons, como por exemplo: saber de qual lado vem determinado som, o nosso achou algumas solues. Por exemplo: Se um som vem de um lado, a onda sonora no chegara ao mesmo tempo nas duas orelhas, pois a distncia da fonte sonora difere entre as duas orelhas. O encfalo registar o retarda de tempo, o que contribui para a localizao do som. Os sons provenientes de um determinado lado precisam ainda ultrapassar a cabea para chegar a outra orelha, o que leva a uma alterao na intensidade do som naquela orelha. A diferena do som entre as duas orelhas ajuda a identificar a localizao da fonte sonora. Mas quando o som vem cima, de frente ou de traz no ocorre retardo de tempo ou diferena de intensidade nas duas orelhas, sendo mais difcil determinar a localizao da fonte sonora. Nos mamferos esse mecanismo no muito eficiente, o que

mostra porque eles tendem a mexer a cabea e as orelhas para saberem de onde vem os sons, isso apesar do auxlio da orelha externa. FOTORRECEPO A fotorrecepo a capacidade de detectar pequenas partes do espectro electromagntico situadas entre o ultravioleta e o infravermelho, cujos comprimentos de onda vo de aproximadamente 300 nm at um pouco mais de 1.000 nm, apesar de a maioria das espcies detectar somente determinadas fraces desse espectro.

Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010). Os rgos fotorreceptivos exibem complexidades variada que vo desde clulas isoladas sensveis luz ate o olho complexo que forma imagens focalizadas e ntidas.

Nos animais ocorrem dois tipos principais de clulas fotorreceptores. Os fotorreceptores ciliados possuem um nico clio emergindo da clula, o qual geralmente apresenta membrana ciliar altamente dobrada formando lamelas ou discos que contm os fotopigmentos, as molculas especializadas na absoro da energia proveniente dos fotes incidentes. Nos fotorreceptores

rabdomricos (ou com microvilosidades), a superfcie apical contendo os fotopigmentos elaborada, apresentando muitas expanses chamadas de microvilosidades. Alm destas diferenas estruturais, as clulas fotorreceptoras ciliar e rabdomricas se diferenciam por utilizarem mecanismos distintos de transduo do sinal para converter a energia do foto incidente em alteraes no potencial de membrana da clula receptora. Os fotorreceptores rabdomricos, assim como os ciliares, so

encontrados na maioria dos grupos de animais, mas o padro de distribuio destes tipos de fotorreceptores nos organismos confuso.

Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010).

A maior parte dos grupos de invertebrados possui fotorreceptores rabdomricos em seus olhos. Alguns grupos de invertebrados (como os moluscos e os platelmintos) apresentam tambm fotorreceptores ciliares, mas estes geralmente esto presentes como fotorreceptores pequenos e isolados ou como rgos fotorreceptivos muito simples localizados fora dos olhos principais, ou esto presentes somente no estgio larval e no ocorrendo nos animais adultos. A maioria dos deuterostomados possuem olhos rabdomricos similares, aqueles dos invertebrados protostomados. A principal excepo a esta regra so os vertebrados, os quais possuem somente fotorreceptores ciliares em seus olhos por exemplo pode ser observado nos cnidrios. A recente descoberta de que os fotorreceptores rabdomricos de alguns invertebrados apresentam clios em um estgio de seu desenvolvimento sugerindo a possibilidade das clulas fotorreceptoras terem se originado de uma clula ciliada ancestral. Contudo, o ancestral bilateral dos protostomados e dos deuterostomados pode ter apresentado dois tipos de fotorreceptores e um deles ter sido perdido ao longo de uma linhagem evolutiva. Os mamferos possuem dois tipos de clulas fotorreceptores: bastonetes e cones (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010).

Estes, possuem caractersticas similares: Ambos apresentam um segmento externo composto por uma serie de discos membranosos onde se localizam os fotopigmentos. Um clio conector une o segmento externo ao segmento interno que possui o ncleo. A outra extremidade desta clula faz conexo sinptica com outras clulas do olho de vertebrados. Alm de suas diferenas morfo1gicas, os bastonetes e os cones dos mamferos diferem em muitos aspectos funcionais, ver tabela 6.1(Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010).

Vrios mamferos nocturnos apresentam uma boa viso nocturna devido ao elevado nmero de clulas bastonetes em seus olhos. H vertebrados que possuem mais de um tipo dos fotorreceptores cones tendo cada um deles fotopigmentos levemente diferenciados por responderem melhor a um determinado comprimento de onda da luz. Os cones so usados para a viso colorida na luz brilhante e bastonetes para a viso em tons de cinza quando h pouca luz. Os vertebrados mostram diversidades na forma dos bastonetes e dos cones.

Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010). Desta forma, a distino entre bastonetes e cones, com base somente na forma da clula, difcil em muitas espcies. Por exemplo, rs possuem vrios tipos de fotorreceptores com formato de basto em seus olhos, os quais so utilizados na viso colorida. Assim, a forma da clula fotorreceptora no a caracterstica que determina se ela est ou no envolvida com a viso de cores ou a viso com pouca luz. As propriedades de uma clula fotorreceptora dependero das propriedades do fotopigmento presente nela. Os fotopigmentos so compostos por um pigmento chamado de cromforo associado a uma protena fotorreceptora especifica que permitem a absoro de luz pelos fotorreceptores. Na maioria dos fotorreceptores, o cromforo um derivado da vitamina A, como o retinal e a protena associada um membro da famlia de genes da opsina. Dependendo da clula fotorreceptora, o fotopigmento complexo recebe

diversas

denominaes,

incluindo

rodopsina,

iodopsina,

porfirropsina,

melanopsina, pinopsina e opsina VA, entre outras. A sensibilidade do complexo cromforo-opsina diferente nesses fotopigmentos, pois eles respondem a fraces particulares do espectro de luz em decorrncia das distintas sequncias de aminocidos da protena opsina. As diferenas na sensibilidade espectral da combinao cromforo-opsina so fundamentais para a viso colorida. Apesar da variao em estruturas especficas dos fotorreceptores, no ocorre alterao em seu padro geral de activao qumica. No estado inactivo, o cromforo apresenta conformao cis. A absoro da energia da luz incidente muda sua conformao, girando a molcula para a conformao todo-trans.

Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010). Na conformao cis, o cromforo se liga opsina, mas, ao converter-se em conformao trans, no se liga a essa protena, deixando-a solta, conhecida como descoramento do pigmento. Quando o cromforo se dissocia da opsina, esta protena sofre uma mudana conformacional e se torna activada. Similar a outros receptores acoplados protena G, a opsina activada sinaliza uma protena G associada, que por sua vez, activa a cascata de transduo do sinal. Os fotorreceptores de vertebrados

geralmente utilizam uma das duas cascatas de transduo do sinal: fosfolipase C (PLC) ou GMP cclico (cGMP). As Opsinas presentes nos fotorreceptores rabdomricos de muitos

invertebrados activam a protena G q que actua activando a cascata de transduo do sinal mediada pela PLC.

Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010). A PLC promove a diviso do fostatidilinositol-4-5-bifosfato (PIP2) em dois mensageiros intracelulares, o trifosfato de inositol (IP3) e o diacilglicerol (DAG). Essas molculas de sinalizao activam vias de transduo do sinal que levam abertura de canais catinicos no selectivos, os quais permitem a entrada de Ca2+ e Na+ na clula e a formao do potencial receptor despolarizante. Este potencial despolarizante induz acrscimo na liberao de neurotransmissor pela clula fotorreceptora, enviando um sinal ao sistema nervoso que posteriormente interpretado como luz. As opsinas encontradas nos fotorreceptores ciliares, como aqueles dos vertebrados, sinalizam mediante uma protena G j inibidora chamada de transducina, a qual activa a cascata de transduo mediada pelo cGMP.

Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010). A transducina activa uma enzima fosfodiesterase (PDE) que hidrolisa cGMP a GMP. O decrscimo na concentrao de cGMP fecha um canal de Na+, na membrana do fotorreceptor, bloqueando a entrada deste on. Este influxo reduzido de Na+ junto com o contnuo efluxo de K+, hiperpolariza a clula, resultando em um potencial receptor. A hiperpolarizao, por sua vez, reduz a liberao de neurotransmissor da clula fotorreceptora para o neurnio aferente, sendo este sinal enviado ao sistema nervoso e interpretado como luz. O escuro, a clula possui alta concentrao de cGMP, o qual se liga aos canais mantendo uma grande parte deles abertos e a clula despolarizada e enviando um sinal constante para o neurnio sensorial aferente. Pouca luz ocasiona uma leve diminuio no cGMP e o fechamento de poucos canais de Na+, enquanto a luz brilhante induz uma maior reduo no cGMP e consequentemente o fechamento de um nmero mais elevado desses canais. Desta forma, a resposta da clula e graduada de acordo com a intensidade da luz. A estrutura dos olhos varia entre as diferentes espcies de animais. Nos animais multicelulares so encontrados quatro tipos principais de olhos. O critrio mnimo para classificar uma estrutura como um olho, e no como um simples fotorreceptor sua capacidade de determinar a direco do raio luminoso que penetrou o rgo. Os ocelos so clulas individuais que possuem

um pigmento fotossensvel e um pigmento de cobertura que ajudam a fornecer informao direccional por formarem uma sombra sobre a luz que incide de algumas direces. Os olhos so rgos muito mais complexos, compostos por grupos de clulas especializadas em diferentes funes e, frequentemente, apresentando clulas fotorreceptoras e clulas pigmentares separadas. Os olhos podem fornecer informaes como a direco da luz e o contraste entre claro e escuro, sendo que alguns podem ainda focar as imagens. Uma clula fotorreceptora pode detectar o brilho relativo de uma fonte luminosa, mas um olho obtm mais informaes do estmulo luminoso incidente.

Nos animais multicelulares so encontrados quatro tipos principais de olhos Os olhos em lmina plana so constitudos por uma camada de clulas fotorreceptoras que forma uma retina primitiva revestida por epitlio de clulas pigmentadas. Estes olhos fornecem algum sentido de direco da luz e permitem a deteco de contrastes entre claro e escuro.

Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010). Os olhos em forma de clice se assemelham aos olhos em lmina plana, porm a camada retinal dobrada de modo a formar uma abertura estreita. Esses olhos fornecem uma melhor discriminao da direco e da intensidade da luz e permitem melhorar a deteco de contrastes entre claro e escuro. Esta pequena abertura bloqueia a maior parte da luz que incide sobre o olho, fazendo com que a fonte luminosa incida somente em um ponto particular da retina para formar a imagem.

Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010). Os olhos vesiculares e as cmaras modernas solucionaram o problema inserindo uma lente na abertura pinhole. Uma lente converge muitos raios luminosos, os quais so refractados e cada um deles e focalizado em um nico ponto da retina.

Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010). O desafio na preciso de um olho vesicular est na lente, a qual deve ter especificaes precisas para fornecer uma imagem ntida. Os olhos convexos so encontrados em vrios aneldeos, moluscos e artrpodes.

Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010). Nesses olhos, os fotorreceptores irradiam individualmente para fora de sua base, formando uma superfcie convexa e no concava, para a entrada da luz. Os olhos convexos mais complexos so os olhos compostos dos artrpodes.

Os olhos compostos utilizam dois mecanismos diferentes para a formao da imagem. Os olhos compostos com aposio, comuns em muitos insectos de hbitos diurnos, apresentam omatdios e cada um est circundado por uma clula pigmentada. De um modo geral, neste tipo de olho cada omatdio actua de forma independente e detecta somente uma pequena fraco do mundo a sua frente. Todavia os neurnios aferentes do olho fazem muitas conexes e, assim os animais com olhos compostos com aposio so capazes de gerar uma imagem integrada. Nos olhos compostos com sobreposio, os omatdios actuam juntos para produzir urna imagem ntida e sobreposta na retina. Este tipo de olho encontrado em insectos e crustceos de hbito nocturno e mostram um bom funcionamento em condies de pouca luminosidade. Apesar de os olhos compostos no possurem poder de refraco como aquele da cmera ocular dos vertebrados, eles apresentam uma boa discriminao visual. A estrutura do olho de um vertebrado permite a formao de uma imagem ntida e focalizada.

Fonte: http:// www.brasilescola.com/fisica/defeitos-na-viso-humana.htm A superfcie tnica mais externa do olho de mamfero composta pela esclera, uma camada densa de tecido conectivo que forma o "branco" do olho em humanos, e a crnea, uma camada transparente que permite a entrada dos raios luminosos no olho. No segmento anterior do olho, internamente crnea, observa-se a ris, o corpo ciliar e a lente. A ris contm duas camadas de msculo liso pigmentado que circundam uma abertura chamada de pupila. A ris pode contrair ou dilatar para controlar a quantidade de luz que penetra o olho. Ela dilata em condies de pouca luminosidade, o que aumenta o tamanho da pupila e permite a entrada de maior quantidade de luz no olho Diante de intensidades luminosas altas, a ris contrai, reduzindo 0 tamanho da pupila e limitando a entrada de luz no olho.

A lente mantida no espao posterior pupila pelos ligamentos suspensos (znula ciliar), que esto ligados ao corpo ciliar que possui os msculos ciliares. A ris e o corpo ciliar dividem o olho em dois compartimentos. A cmara anterior esta preenchida por um liquido que recebe o nome de humor aquoso. Esse lquido secretado pelo corpo ciliar e circula na cmara anterior devido passagem pela pupila. A lente esta suspensa na cmara posterior preenchida por uma massa gelatinosa denominada humor vtreo, a qual ajuda na estabilizao do olho e fornece sustentao retina. O revestimento interno da superfcie do olho e a retina, onde esto localizadas as clulas fotorreceptoras e algumas camadas de interneurnios que auxiliam no processamento do sinal visual incidente. Imediatamente abaixo da retina est o

estrato pigmentoso, cujas clulas mudam o retinal todo-trans para a conformao 11-cis, que pode absorver luz. Abaixo deste estrato pigmentoso da retina encontra-se uma camada de tecido altamente pigmentado que recebe o nome de coride. Esta camada contm vasos sanguneos e fornece os nutrientes para o olho. Na grande maioria dos animais com hbito diurno, como os humanos, a coride tambm absorve os raios luminosos que chegam at o fundo do olho para que no sejam reflectidos, o que poderia ocasionar distoro na imagem observada. A coride de animais com hbito nocturno como gatos levemente diferente daquela de humanos. Ela possui uma camada chamada de tapetum que promove a reflexo de raios luminosos e no sua absoro; isto amplifica os raios luminosos e permite aos animais nocturnos uma melhor viso quando comparados aos animais diurnos em situao de pouca luz. A luz reflectida de um tapetum pode fazer o olho de um gato parecer uma fonte de luz no escuro.

A lente focaliza a luz na retina A crnea e a lente exibem um formato convexo e actuam como lentes convergentes que focalizam os raios luminosos na retina. Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010).

As lentes convergentes promovem o encurvamento dos raios luminosos, um processo denominado refraco. A luz sofre refraco quando passa atravs de objectos de diferentes densidades. Nos vertebrados terrestres, o grau de refraco maior entre o ar e a crnea do que entre a crnea e a lente em decorrncia da grande diferena de densidade entre o ar e o tecido da crnea. Desta forma, a crnea de vertebrados terrestres possui um papel importante na focalizao de imagens, enquanto a lente somente refina o foco. Voc pode observar este efeito em si mesmo, se voc abrir os olhos debaixo da gua ver que difcil colocar objectos em foco, pois a crnea tem densidade similar a da gua e, assim, a refraco da luz ser diferente daquela no ar. A crnea tem papel menor do que a lente na focalizao de imagens nos olhos de vertebrados aquticos devido a este efeito. A importncia da crnea nos humanos pode ser demonstrada pelo sucesso da cirurgia ocular a laser para correco de alguns problemas visuais. O ponto de convergncia dos raios luminosos aps sua passagem pela lente recebe o nome de foco principal. A distncia entre o centro da lente e o seu foco principal denominada distncia focal principal. A formao de uma imagem ntida ocorre somente no foco principal da lente. Assim, os raios luminosos incidentes precisam convergir sobre este ponto da retina, pois se sua incidncia ocorrer antes ou aps este foco no haver a formao de uma imagem ntida. A distncia focal principal e alterada dependendo da distncia entre o objecto e o olho. Os raios luminosos reflectidos de um objecto distante so praticamente paralelos ao atravessarem a lente, mas no cursam paralelamente quando reflectidos de um objecto prximo.

Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010).

A distncia focal principal difere entre as imagens prximas e distantes. Desta forma, para a formao de uma imagem focalizada dos objectos

localizados em diversas distancias, o olho deve ajustar seu foco principal para que a imagem incida sobre a retina um processo denominado acomodao.

Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010). J que a forma da crnea no sofre alterao, esta estrutura no participa da acomodao. A lente, por sua vez, deve mudar sua posio em relao a retina ou alterar sua forma.

Alguns vermes poliquetas modificam a distncia focal alterando o volume de lquido ocular, o que muda o tamanho do olho e consequentemente, a distncia focal principal entre a lente e a retina. Vrios invertebrados e vertebrados alteram a distncia focal principal movendo a lente para a frente ou para trs. Lagartos, aves e mamferos mudam esta distncia modificando o formato da lente. Para focalizar objectos prximos, os msculos ciliares se contraem, o que traciona os ligamentos suspensos, reduzindo sua tenso e tornando a lente mais curva. Ao focalizar objectos distantes, os msculos ciliares ficam relaxados. Isto reduz a largura dos msculos ciliares, aumentando a tenso dos ligamentos suspensos, que puxam as lentes e achatando-as. Uma lente mais esfrica auxilia na focalizao de objectos situados prximos, ao passo que uma lente mais aplanada permite focalizao de objectos distantes na retina. As retinas de vertebrados possuem, alem das clulas fotorreceptoras, envolvidas na transduo da energia luminosa em sinais elctricos, muitos interneurnios que desempenham um importante papel no processamento dos sinais visuais. Os bastonetes e os cones esto situados na poro posterior da retina, orientados com suas extremidades no epitlio pigmentoso do fundo do olho. Estes fotorreceptores fazem sinapses com o estrato de clulas bipolares, as quais, por sua vez, fazem contactos sinpticos com a camada de clulas ganglionares da retina. Nas mesmas camadas com clulas bipolares e ganglionares so encontradas duas classes de interneurnios: as clulas horizontais e as clulas amcrinas. Os axnios das clulas ganglionares percorrem a superfcie da retina e se juntam para formar o nervo ptico, o qual emerge em um ponto levemente deslocado do centro da retina. Esta rea, denominada disco ptico, no contem clulas fotorreceptoras, sendo um "ponto cego". Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010).

A informao dos bastonetes e dos cones processada de forma diferente

Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010).

TERMORRECEPO Os animais possuem termorreceptores centrais, que esto localizados no hipotlamo e monitoram a temperatura interna, e possuem tambm termorreceptores perifricos que detectam a temperatura do ambiente.

Esses receptores so de trs tipos: Sensveis ao calor - quando a temperatura da pele passa dos 30C, e os neurnios sensveis ao calor aumentam sua frequncia at um valor de saturao. Sensveis ao frio sensveis a pequenas diminuies na temperatura, respondendo s alteraes da temperatura e no ao seu valor absoluto. Calor excessivo - aqueles especializados na deteco de estmulos de alta temperatura. Os neurnios detectam calor nocivo e queimadura e disparam somente em temperaturas altas nocivas. A termorrecepo inicia quando ocorre a activao de uma protena termorreceptora especfica da terminao nervosa livre do neurnio

termorreceptor. Estes receptores, os quais esto presentes em vertebrados e invertebrados, recebem o nome de TRPs trmicos e so membros da famlia de canais inicos TRP. Alguns animais possuem rgos sensoriais altamente especializados na deteco de calor que vem de objectos distncia.

rgo em forma de fossa

Fonte: (Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010). O rgo em forma de fossa e a fosseta labial so termorreceptores extremamente sensveis, os quais permitem que as cobras detecte suas presas de sangue quente e seleccionem um habitat com temperatura apropriada. Os neurnios termorreceptores do rgo em fossa detectam alteraes de temperatura to pequenas quanto 0,003C.

MAGNETORRECEPO Magnetorrecepo a capacidade de detectar um campo magntico para perceber direco, altitude ou localizao. Desempenha um papel na capacidade e orientao de vrias espcies de animais. As aves migratrias, o salmo - rei e muitos outros organismos utilizam o campo magntico da terra na orientao de seus deslocamentos. O magnetorrecepo mais observado em aves, onde sensores de campo magntico da Terra so importantes para a capacidade de navegao durante a migrao. Tambm tem sido observado em muitos outros animais incluindo moscas, abelhas, bactrias magnetotticas, fungos, lagostas tubares raias e tartarugas. Alguns magnetorreceptores possuem partculas de magnetita, um mineral que responde a campos magnticos.

CONCLUSO Acredita-se que todas as clulas so capazes de reagir a estmulos que medem, por assim dizer algumas condies do ambiente com variaes da mesma. Como vimos o estudo dos rgos dos sentidos est estreitamente relacionado com o do sistema nervoso. Fazendo parte destes rgos h, na periferia do corpo, neurnios especiais, que so excitveis pela aco de certos agentes (luz, ondas sonoras, calor, entre outros). As suas excitaes so transmitidas, por nervos, a elementos nervosos do crebro, que os transformam em sensaes. Estes neurnios constituem a parte essencial dos rgos dos sentidos. Os animais esto adaptados em solucionar problemas essenciais de sobrevivncia como encontrar alimento, reproduzir-se, defender-se de

predadores, ajustar continuamente a sua postura esttica e dinmica e garantir as condies de operacionalidade do meio interno. No ambiente externo, um organismo vivo tem, potencialmente, sua disposio muitas informaes de natureza fsico-qumicas, sejam originadas de dentro do seu prprio corpo ou fora dele. Assim podemos concluir que os rgos dos sentidos servem para pr o corpo dos animais que os possuem em relao com o mundo exterior.

BIBLIOGRAFIA www.brasilescola.com/fisica/defeitos-na-viso-humana.htm http://accbarroso60.wordpress.com/2011/03/03/ http://www.simbiotica.org/sentidos.htm http://pt.shvoong.com/books/479690-temos-onze-org%C3%A3os-dossentidos/ http://www.estsp.pt/~ac10040538/receptores/receptores_sensoriais_fich eiros/page0001.htm Christopher D. Moyes & Patricia M. Schulte, 2010 Stuart Ira Fox, fisiologia humana, 7 edio http://laboratoriodeanatomia.blogspot.com