Termorreceptores: em humanos, em animais, em plantas - Ciência - 2023

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o termorreceptores Eles são aqueles receptores que muitos organismos vivos têm para perceber os estímulos ao seu redor. Eles não são apenas típicos de animais, pois as plantas também precisam registrar as condições ambientais que os cercam.

A detecção ou percepção da temperatura é uma das funções sensoriais mais importantes e muitas vezes essencial para a sobrevivência das espécies, pois permite-lhes responder às mudanças térmicas próprias do ambiente onde se desenvolvem.

Seu estudo inclui uma parte importante da fisiologia sensorial e, em animais, começou por volta do ano de 1882, graças a experimentos que conseguiram associar as sensações térmicas à estimulação localizada de sítios sensíveis da pele humana.

Em humanos, existem termorreceptores que são bastante específicos com relação a estímulos térmicos, mas também existem outros que respondem a estímulos "frios" e "quentes", bem como a alguns produtos químicos, como capsaicina e mentol (que produzem estímulos semelhantes às sensações de calor e frio).

Em muitos animais, os termorreceptores também respondem a estímulos mecânicos e algumas espécies os usam para obter seu alimento.

Para as plantas, a presença de proteínas conhecidas como fitocromos é essencial para a percepção térmica e as respostas de crescimento a ela associadas.

Termorreceptores em humanos

O ser humano, como outros animais mamíferos, possui uma série de receptores que lhe permitem se relacionar melhor com o meio ambiente por meio do que tem sido chamado de "sentidos especiais".

Esses "receptores" nada mais são do que as porções finais dos dendritos encarregados de perceber os diferentes estímulos ambientais e transmitir essas informações sensoriais ao sistema nervoso central (porções "livres" dos nervos sensoriais).

Esses receptores são classificados, dependendo da fonte do estímulo, como exteroceptores, proprioceptores e interoceptores.

Os exteroceptores estão mais próximos da superfície do corpo e "sentem" o ambiente circundante. São vários tipos: os que percebem temperatura, tato, pressão, dor, luz e som, gosto e cheiro, por exemplo.

Os proprioceptores são especializados na transmissão de estímulos relacionados ao espaço e ao movimento em direção ao sistema nervoso central, enquanto os interoceptores são responsáveis por enviar sinais sensoriais que são gerados dentro dos órgãos do corpo.

Exteroceptores

Nesse grupo existem três tipos de receptores especiais conhecidos como mecanorreceptores, termorreceptores e nociceptores, capazes de reagir ao toque, temperatura e dor, respectivamente.

Em humanos, os termorreceptores têm a capacidade de responder a diferenças de temperatura de 2 ° C e são subclassificados em receptores de calor, receptores de frio e nociceptores sensíveis à temperatura.

- Os receptores de calor não foram devidamente identificados, mas acredita-se que correspondam a terminações de fibras nervosas “nuas” (não mielinizadas) capazes de responder ao aumento da temperatura.

- Termorreceptores frios surgem de terminações nervosas mielinizadas que se ramificam e são encontrados principalmente na epiderme.

- Os nociceptores são especializados em responder à dor devido ao estresse mecânico, térmico e químico; Essas são terminações de fibras nervosas mielinizadas que são ramificadas na epiderme.

Termorreceptores em animais

Os animais, assim como os humanos, também dependem de diferentes tipos de receptores para perceber o ambiente ao seu redor. A diferença entre os termorreceptores de humanos em relação aos de alguns animais é que os animais geralmente têm receptores que respondem a estímulos térmicos e mecânicos.

É o caso de alguns receptores na pele de peixes e anfíbios, de alguns felinos e macacos, que são capazes de responder a estímulos mecânicos e térmicos (devido a altas ou baixas temperaturas).

Em animais invertebrados, a possível existência de receptores térmicos também foi demonstrada experimentalmente, porém, separar uma resposta fisiológica simples a um efeito térmico da resposta gerada por um receptor específico nem sempre é fácil.

Especificamente, a "evidência" indica que muitos insetos e alguns crustáceos percebem variações térmicas em seu ambiente. As sanguessugas também têm mecanismos especiais para detectar a presença de hospedeiros de sangue quente e são os únicos invertebrados não artrópodes onde isso foi demonstrado.

Da mesma forma, vários autores apontam a possibilidade de que alguns ectoparasitas de animais de sangue quente possam detectar a presença de seus hospedeiros nas proximidades, embora isso não tenha sido muito estudado.

Em vertebrados, como algumas espécies de cobras e certos morcegos sugadores de sangue (que se alimentam de sangue), existem receptores infravermelhos capazes de responder aos estímulos térmicos “infravermelhos” emitidos por suas presas de sangue quente.

Os morcegos "vampiros" os têm no rosto e os ajudam a determinar a presença dos ungulados que servem de alimento, enquanto as jibóias "primitivas" e algumas espécies de crotalinas venenosas os têm na pele e são terminações nervosas livres que eles se ramificam.

Como eles funcionam?

Os termorreceptores funcionam mais ou menos da mesma maneira em todos os animais e o fazem essencialmente para informar ao organismo do qual fazem parte qual é a temperatura ambiente.

Conforme discutido, esses receptores são, na verdade, terminais nervosos (as extremidades dos neurônios conectados ao sistema nervoso). Os sinais elétricos gerados nestes últimos duram apenas alguns milissegundos e sua frequência é altamente dependente da temperatura ambiente e da exposição a mudanças bruscas de temperatura.

Em condições de temperatura constante, os termorreceptores da pele estão constantemente ativos, enviando sinais ao cérebro para gerar as respostas fisiológicas necessárias. Quando um novo estímulo é recebido, um novo sinal é gerado, que pode ou não perdurar, dependendo de sua duração.

Canais iônicos sensíveis ao calor

A percepção térmica começa com a ativação de termorreceptores nas terminações nervosas dos nervos periféricos da pele dos mamíferos. O estímulo térmico ativa canais de íons dependentes da temperatura nos terminais do axônio, o que é essencial para a percepção e transmissão do estímulo.

Esses canais iônicos são proteínas que pertencem a uma família de canais conhecidos como "canais iônicos sensíveis ao calor" e sua descoberta permitiu que o mecanismo de percepção térmica fosse elucidado em maior profundidade.

Sua função é regular o fluxo de íons como cálcio, sódio e potássio de e para os receptores térmicos, levando à formação de um potencial de ação que resulta em um impulso nervoso para o cérebro.

Termorreceptores em plantas

Para as plantas também é essencial ser capaz de detectar qualquer mudança térmica que ocorra no ambiente e emitir uma resposta.

Algumas pesquisas sobre percepção térmica em plantas revelaram que muitas vezes depende de proteínas chamadas fitocromos, que também participam do controle de múltiplos processos fisiológicos em plantas superiores, incluindo germinação e desenvolvimento de mudas, floração, etc.

Os fitocromos desempenham um papel importante na determinação do tipo de radiação a que as plantas estão sujeitas e são capazes de atuar como "interruptores" moleculares que ligam sob luz direta (com uma alta proporção de luz vermelha e azul), ou que desligam na sombra (alta proporção de radiação “vermelha distante”).

A ativação de alguns fitocromos promove o crescimento “compacto” e inibe o alongamento, agindo como fatores de transcrição para os genes envolvidos nesses processos.

Porém, está comprovado que, em alguns casos, a ativação ou inativação dos fitocromos pode ser independente da radiação (luz vermelha ou vermelha distante), o que é conhecido como “reação de reversão do escuro”, cuja velocidade aparentemente depende de a temperatura.

As altas temperaturas promovem a rápida inativação de alguns fitocromos, fazendo com que eles parem de funcionar como fatores de transcrição, promovendo o crescimento por alongamento.

Referências

Brusca, R. C., & Brusca, G. J. (2003). Invertebrados (No. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
Feher, J. J. (2017). Fisiologia humana quantitativa: uma introdução. Imprensa acadêmica.
Hensel, H. (1974). Termorreceptores. Revisão anual de fisiologia, 36 (1), 233-249.
Kardong, K. V. (2002). Vertebrados: anatomia comparada, função, evolução. Nova York: McGraw-Hill.
M. Legris, C. Klose, E. S. Burgie, C. C. R. Rojas, M. Neme, A. Hiltbrunner, P. A. Wigge, E. Schafer, R. D. Vierstra, J. J. Casal. O fitocromo B integra sinais de luz e temperatura em Arabidopsis. Ciência, 2016; 354 (6314): 897
Rogers, K., Craig, A., & Hensel, H. (2018). Encyclopaedia Britannica. Recuperado em 4 de dezembro de 2019, em www.britannica.com/science/thermoreception/Properties-of-thermoreceptors
Zhang, X. (2015). Sensores moleculares e moduladores de termorrecepção. Canais, 9 (2), 73-81.