Órgãos Sensoriais
1. Introdução
Os animais contam com uma série de "janelas" abertas para o meio, ou seja, estruturas que colocam o sistema nervoso em contato com os estímulos provenientes do ambiente: cheiro, imagens, sons, etc. Essas estruturas são os chamados órgãos sensoriais.
As informações referentes ao ambiente são percebidas pelos órgãos dos sentidos e continuamente enviadas ao encéfalo, na forma de impulsos nervosos. Portanto, pode-se dizer que os órgãos sensoriais são transdutores, pois convertem uma forma de energia (som, luz, calor, etc.) em outra (impulso nervoso).
A porção inicial dos nossos equipamentos sensoriais é constituída pelos receptores, cuja função é converter diferentes formas de estímulos ambientais em um potencial gerador, em suas menbranas. Esses receptores conectam-se com fibras nervosas, cujos neurônios transformam esse potencial gerador em um potencial de ação, transmitindo-o para o encéfalo na forma de um impulso nervoso.
Podemos classificar os receptores sensoriais, de acordo com a natureza do estímulo que o excita, em:
· receptores de superfície;
· fotorreceptores;
· receptores químicos;
· fonorreceptores; e
· receptores posturais.
2. Receptores de Superfície
Também são chamados receptores sensoriais cutâneos, localizados na pele. Os receptores de Krause são receptores de frio; os receptores de Ruffini são receptores de calor. As informações recolhidas por ambos, juntamente com as informações sobre a própria temperatura do corpo, desencadeiam mecanismos que garantem a homeotermia.
Há dois tipos de receptores mecânicos, na pele: os receptores de Meissner são sensíveis ao tato superficial, e discriminam as sensações de textura; os receptores de Vater-Pacini são sensíveis à pressão.
Existem ainda, na pele, as terminações nervosas livres, sensíveis à dor. Apesar do evidente desconforto gerado pela dor, ela deve ser encarada como um poderoso instrumento adaptativo. Afinal, se há dor é porque deve haver lesão, o que obriga os animais a se cuidarem, poupando a estrutura dolorosa. Trata-se, portanto, de um "sinal de alerta".
3. Fotorreceptores
Fotorreceptores são encontrados mesmo em protozoários. Neles, certas áreas, chamadas manchas ocelares, são sensíveis à luz. Alguns protozoários têm fototropismo positivo (deslocam-se em direção à luz); enquanto que outros têm fototropismo negativo (afastam-se da fonte de luz).
Nos metazoários, as estruturas fotossensíveis que não formam imagens mas permitem detectar a presença de luz são chamadas ocelos, encontrados em platelmintos, anelídeos e em algumas classes de moluscos, como gastrópodes e bivalvos.
Os fotorreceptores que formam imagens são, genericamente, chamados de olhos. Basicamente, encontram-se dois tipos de olhos: os olhos compostos, como os dos insetos, e os olhos de câmaras, como os dos vertebrados.
O olho composto, dos insetos, é formado por unidades chamadas omatídeos. A imagem que o olho composto oferece é chamada "imagem em mosaico", formada por milhares de pequenas imagens.
Os olhos mais desenvolvidos e que oferecem melhor qualidade de imagem são os olhos de câmara, encontrados nos moluscos cefalópodos e nos vertebrados. Esse tipo de olho guarda muitas semelhanças com uma máquina fotográfica.
Como em uma câmara fotográfica, a imagem que se projeta sobre a retina é invertida. O cérebro encarrega-se de invertê-la, oferecendo-nos a visão correta das coisas.
O globo ocular é revestido por uma camada de tecido fibroso chamado esclera. Externamente a ela, está uma membrana bem mais delgada e transparente, conjuntiva. Na porção mais anterior do globo, a esclera tem uma parte transparente, a córnea. Trata-se da mais poderosa lente convergente do olho. O espaço interno do globo ocular é ocupado pelos humores: humor aquoso (entre a córnea e o cristalino) e humor vítreo (do cristalino até a retina).
Após atravessar a córnea e o humor aquoso, o feixe de raios luminosos passa pelo cristalino, outra lente convergente. Embora seu poder de convergência não seja tão elevado quanto ao da córnea, ele tem uma propriedade peculiar: encontra-se ligado ao músculo ciliar, que pode aumentar ou diminuir sua curvatura. Dessa forma, permite a focalização correta de objetos colocados a diferentes distâncias. Essa capacidade de focalização chama-se acomodação visual, e diminui com o envelhecimento, pois o cristalino vai gradativamente perdendo sua elasticidade.
A quantidade de luz que alcança o interior do globo ocular depende do diâmetro da pupila, o orifício da íris (parte colorida dos olhos). Em locais escuros, a pupila encontra-se bastante aberta; em locais intensamente iluminados, fecha-se.
Depois de atravessar o cristalino e o humor vítreo, o feixe luminoso atinge a retina, membrana apoiada sobre a porção posterior da face interna da esclera, onde estão as células fotossensíveis.
As células fotossensíveis da retina transformam o estímulo luminoso em impulsos elétricos, transmitidos ao cérebro pelos nervos ópticos. Existem dois tipos de células receptoras: os cones e os bastonetes.
Os cones fornecem uma imagem mais rica em detalhes e com distinção de cores. Em contrapartida, seu limiar de excitação é elevado, ou seja, necessitam de grande intensidade luminosa para que sejam excitados. Os bastonetes, por sua vez, não oferecem imagem tão nítida nem reconhecem cores, mas sua sensibilidade à luz é maior que a dos cones, e permitem enxergar na penumbra. Em situações de baixa luminosidade a visão depende quase exclusivamente dos bastonetes.
As serpentes peçonhentas do grupo das solenóglifas, como a cascavel e a jararaca, possuem uma estrutura sensível à luz infravermelha. Trata-se da fosseta loreal, localizada entre o olho e a narina. Esse órgão é útil na localização de fontes de calor, que podem ser outros animais, na mata.
Graças à fosseta loreal, as serpentes só podem detectar animais homeotermos, pois apenas eles são mais quentes que o ambiente e dissipam calor. Diante de uma fonte intensa de emissão de infravermelho, as serpentes provavelmente irão fugir, pois estão diante de um animal de grande porte. Por isso, justifica-se o hábito de se manterem fogueiras acesas em acampamentos, pois afugentam as serpentes. Fontes de emissão de pequena intensidade são interpretadas, pela serpente, como animais de pequeno porte e, portanto, passíveis de serem atacados.
4.Receptores Químicos
Há dois tipos de receptores químicos: os que se excitam no contato com substâncias solúveis em água são os receptores do paladar ,enquanto aqueles que percebem substâncias voláteis são os receptores olfativos. Apesar da semelhança quanto à natureza da excitação, os receptores olfativos têm uma nítida vantagem: não necessitam do contato direto com a fonte do estímulo, e permitem a tomada de decisões com antecipação, em relção aos receptores do paladar.
Os receptores do paladar encontram-se nas papilas gustativas, que se distribuem na superfície da língua. Há 4 sensações gustativas básicas: doce, salgado, azedo e amargo. De suas combinações em diferentes proporções, resultam todos os sabores que podemos perceber.
O olfato permite a percepção de substâncias dissolvidas no ar (para os animais terrestres) ou na água (para os aquáticos). Nos mamíferos, a área olfativa está localizada no teto da cavidade nasal; nos seres humanos, é relativamente pequena, se comparada com a de outros animais.
O olfato tem papel adaptativo importante: os cães delimitam seus territórios com a própria urina, um verdadeiro "aviso químico" para os eventuais intrusos. Ao saírem de casa, os cães farejam o ar e o solo antes mesmo de olharem para os lados. Pelo olfato, os animais reconhecem a aproximação de presas ou de predadores. Muito deles, inclusive, desenvolvem interessantes estratégias de caça, aproximando-se da vítima sempre contra o vento, evitando que sua aproximação seja pressentida antes de ter distância suficientemente pequena para desferir o golpe final.
O olfato é usado, ainda, na busca de parceiros sexuais. Os machos de muitas espécies são capazes de reconhecer, pelo olfato, as fêmeas que estão no período do cio, quando elas estão férteis e propensas à cópula.
O bulbo olfativo é a região do cérebro que recebe as informações sensoriais provenientes da mucosa olfativa. Nos seres humanos, é uma estrutura pequena, o que se relaciona com nossa pouca acuidade olfativa, comparada com a de outros animais.
5. Fonorreceptores
A emissão de sons está associada a vibrações do meio (ar, sólidos ou água ). Em muitos animais, existem receptores capazes de detectar essas vibrações e convertê-las em percepção auditiva (ou sonora ). São os chamados fonorreceptores.
Curiosamente, nos mais diversos grupos animais os sistemas de fonorrecepção são bastante semelhantes : contêm células ciliadas, mergulhadas em líquidos. As vibrações sonoras transmitem-se a esses líquidos e movimentam os cílios das células que, estimuladas, desencadeiam um potencial gerador e, a partir dele, inicia um impulso nervoso. Nos peixes, essas células ciliadas estão localizadas no chamado sistema da linha lateral; nos vertebrados terrestres, estão no ouvido.
O sistema da linha lateral consiste em um sistema de canais que se comunicam com a superfície corporal por meio de pequenos orifícios alinhados ao longo da superfície lateral do corpo. As vibrações da água são detectadas por esse sistema, que permite ao animal perceber a aproximação de animais ou de outros objetos, e até mesmo pequenas variações na pressão da água.
Nos vertebrados terrestres, o sistema de células ciliadas encontra-se no interior de uma câmara cheia de líquido, o ouvido interno. Passaremos a descrever a audição em mamíferos, tomando como modelo o equipamento auditivo humano.
O ouvido humano é dividido em três partes:
• ouvido externo: formado pelo pavilhão auditivo e pelo conduto auditivo;
• ouvido médio: cavidade do osso temporal, que possui duas membranas - o tímpano, que se comunica com o exterior; e a janela oval, que se comunica com o ouvido interno. Abre-se no ouvido médio, ainda, a trompa de Eustáquio, que comunica essa cavidade com a nasofaringe;
• ouvido interno: consiste em um complexo sistema de canais cheios de líquido - a perilinfa - que banha células ciliadas. Inclui a cóclea e os canais semi-circulares.
O som faz vibrar o tímpano, cuja vibração é transmitida à janela oval por um sistema de alavancas formado por três ossículos da cadeia ossicular: o martelo, a bigorna e o estribo. A movimentação da janela oval faz oscilar a perilinfa, e essa oscilação é percebida pelas células ciliadas que revestem internamente a cóclea, gerando um potencial de ação propagado ao cérebro pelo nervo acústico (ou nervo auditivo ).
Para que a membrana timpânica possa vibrar livremente, as pressões nas faces interna e externa devem ser iguais. Através da trompa de Eustáquio, o ar pode penetrar da faringe até o ouvido médio, mantendo a pressão interna igual à pressão externa (pressão atmosférica ). Situações que provocam distensão ou retração do tímpano diminuem a acuidade auditiva. É o que ocorre, por exemplo, quando estamos resfriados: a mucosa nasal inflamada obstrui a abertura da trompa de Eustáquio, impedindo a entrada de ar no ouvido médio. Dessa forma, as pressões nas faces interna e externa do tímpano tornam-se diferentes; o tímpano retraído, passa a não vibrar normalmente, e a capacidade auditiva diminui. Sentimo-nos parcialmente "surdos"nessa situação.
Outra circunstância em que essa alteração pode ser notada é quando descemos uma montanha. O aumento repentino da pressão atmosférica "empurra"o tímpano para dentro, e ele deixa de vibrar livremente. O ato de abrir a boca e engolir abre o orifício da trompa, na faringe, e permite a entrada de ar no ouvido médio, igualando as pressões nas duas faces do tímpano. Essas manobras nos permitem recobrar a plena capacidade auditiva.
6. Receptores Posturais
A presença de receptores posturais é importante para os animais, pois determina sua posição em relação ao ambiente, um dos componentes da chamada orientação espacial. Essa orientação ocorre graças à atração gravitacional.
Os órgãos de percepção postural dos invertebrados são os estatocistos.
Nos vertebrados, a percepção postural é mantida pelos três canais semicirculares do ouvido interno, cujo conjunto é chamado labirinto. O interior dos canais contém líquido e, em suas extremidades dilatadas, estão pequenos grânulos de carbonato de cálcio. A cada mudança postural, o deslocamento dos grânulos e da perilinfa excita as células receptoras, que enviam impulsos nervosos ao encéfalo.
