Recettori Termici e Canali TRP (Fisiologia 74)

Introduzione ai canali TRP: Recettori della Temperatura

• La sensibilità termica è mediata da recettori specializzati per il caldo e il freddo, situati in diverse zone della cute.
• Questi recettori rispondono selettivamente a variazioni di temperatura specifiche.
• Alcune zone cutanee sono sensibili all'aumento di temperatura, mentre altre al raffreddamento.

Identificazione delle Fibre Afferenti Sensibili alla Temperatura

• La microneurografia ha permesso di registrare l'attività delle fibre afferenti cutanee.
• Fibre sensibili al freddo: aumentano la loro frequenza di scarica quando la temperatura della cute diminuisce.
• Fibre sensibili al caldo: aumentano la frequenza di scarica quando la temperatura della cute aumenta.
• Ogni fibra è associata a una sensazione specifica di caldo o freddo.
• Le terminazioni nervose dei recettori termici sono libere e prive di strutture perirecettoriali.

Canali TRP: I Recettori Termici

• Sono stati identificati recettori canale di membrana (TRP) che si aprono in risposta ai cambiamenti di temperatura.
• I canali TRP sono recettori transienti, non tonici, e rispondono per un tempo limitato agli stimoli.
• Esistono diversi tipi di canali TRP con specifiche sensibilità a sostanze chimiche e temperature diverse.
• TRPV1, TRPV2, TRPV3 sono sensibili a sostanze come l'allicina e alle tossine vanilloidi.
• Altri TRP rispondono a temperature diverse.
• La loro attività è strettamente correlata alla temperatura e alla loro selettività ad alcune sostanze (es. mentolo, capsaicina).

Risposta Temporale dei Recettori al Freddo e al Caldo

• In risposta ad un abbassamento di temperatura, la frequenza di scarica aumenta, per poi diminuire con l'adattamento.
• L'aumento è tanto maggiore quanto più grande è la variazione di temperatura.
• Le fibre sensibili al caldo aumentano progressivamente la frequenza di scarica all'aumentare della temperatura.
• Esistono diversi protocolli per studiare le risposte dei recettori al caldo, come lo stimolo a rampa e lo stimolo a gradino.

Caratteristiche delle Fibre Termiche

• Alcune fibre termiche mantengono una frequenza di scarica tonica, anche in assenza di variazioni di temperatura.
• Le fibre per il caldo aumentano la loro frequenza di scarica all'aumentare della temperatura, mentre quelle per il freddo la diminuiscono.
• L'adattamento dei recettori al caldo si verifica in un intervallo di tempo di 10-20 secondi.
• L'equilibrio termico e l'adattamento dei recettori contribuiscono alla diminuzione della sensazione protratta nel tempo.

Effetto della Temperatura Basale sulla Risposta dei Recettori

• La risposta dei recettori varia in base alla temperatura basale della cute.
• A temperature cutanee basali basse, la risposta fasica iniziale è ridotta.
• A temperature cutanee basali elevate, la risposta fasica iniziale è maggiore, soprattutto a temperature potenzialmente pericolose.
• La sensibilità dinamica aumenta con l'aumento della temperatura basale.

Curve di Intonazione a Campana dei Recettori Termici

• I recettori per il caldo e per il freddo mostrano una curva di intonazione a campana.
• La frequenza di scarica è massima per un determinato livello di stimolo, per poi diminuire per stimoli superiori o inferiori.
• Attorno ai 45-50°C i recettori per il freddo e il caldo smettono di rispondere (intervallo nocicettivo).

Il Freddo Paradosso

• Ad elevate temperature (45-50°C), si può manifestare una sensazione di freddo oltre che di calore.
• In questo range nocicettivo vi è uno scarico anomalo dei recettori per il freddo.
• La risposta nocicettiva è maggiore in animali con temperature basali elevate.

Sensazioni Termiche e Temperatura Cutanea

• La temperatura cutanea influisce sulla percezione del caldo e del freddo.
• A temperature cutanee alte si percepisce maggiormente il caldo, e viceversa.
• Oggetti con temperature leggermente più fredde rispetto alla temperatura basale sono percepiti con maggiore facilità.

Variazioni Termiche e Soglia Percettiva

• Variazioni lente nella temperatura aumentano la soglia percettiva.
• Variazioni veloci diminuiscono la soglia percettiva.
• La soglia percettiva varia in base alla temperatura cutanea di partenza.

Estensione dell'Area Stimolata sulla Percepibilità

• Maggiore è l'area stimolata, minore è la variazione di temperatura percepibile.
• La sensibilità varia anche in base all'area della cute (es. la fronte è più sensibile della schiena).
• Recettori più concentrati in aree specifiche (testa corpo interno) diminuendo lungo gli arti.

Adattamento e Ripetizione degli Stimoli

• Adattamento dei recettori: il recettore diventa più sensibile alle variazioni di temperatura, ma perde discriminazione temporale.
• Stimolazione ripetuta: la risposta diminuisce in caso di stimoli ripetuti o ravvicinati, rendendo meno intenso o inesistente lo stimolo.

Vie Nervose della Sensibilità Termica: Percorsi dal Periferico al Centrale

• Le fibre afferenti termiche (sia per il caldo che per il freddo) sono di piccolo calibro.
• Le fibre afferenti per il caldo sono amieliniche di tipo C.
• Le fibre afferenti per il freddo sono mieliniche di tipo Aδ.
• Le diverse velocità di conduzione consentono l'identificazione dei segnali di caldo e di freddo.
• Percorsi specifici dal midollo spinale al talamo e alla corteccia.

Innervazione a Livello Cervicale

• Le vie afferenti a livello cervicale arrivano al talamo tramite il tratto spino-talamico.
• Le fibre afferenti termiche proiettano anche all'isola.
• La scarsa discriminazione spaziale della sensibilità termica ne spiega una rappresentazione limitata nella corteccia.

Nuclei del Nervo Trigemino: Neuroni di Secondo Ordine - Attività nella Lamina 1

• Attività nei nuclei trigeminali con risposte diverse rispetto a quelli di secondo ordine del midollo spinale.
• La sostanza gelatinosa e la lamina 1 contengono recettori sia per il caldo che il freddo.
• Le risposte differiscono in base a stimoli e a parametri di attivazione (aumento / diminuzione di temperatura).
• Le fibre di piccolo calibro rispondono a stimolazioni o variazioni di temperatura con andamento a campana.

Nucleo Ventro-Basale del Talamo: Integrazione delle Informazioni

• Integràzione nel ventro-basale le informazioni termiche ricevute per produrre una risposta.
• Le cellule presentano una risposta a campana per stimoli a variazione di temperatura.
• Vi è una frequenza di scarica tonica anche a temperature costanti.

Sensibilità Dolorifica: Un'esperienza Complessa

• Il dolore non è uno stimolo, ma un'esperienza sensoriale sgradevole associata a danno reale o potenziale.
• La percezione del dolore è multifattoriale, influenzata da fattori psicologici, emotivi, e fisici (es. lesioni, infezioni).
• Termini chiave: iperalgesia, ipoalgesia, analgesia, allodinia, iperpatia, causalgia, nevralgia, e neuropatia.
• Origine del dolore: periferica (danno tissutuale), centrale (problemi al sistema nervoso centrale). Fattori psico-fisici, affettivi, e la localizzazione della sensibilità algica.

Risposta dei Recettori al Dolore: Aspetti Base

• La risposta varia in base all'intensità e alla durata dello stimolo.
• Lo stimolo può dare una risposta fasica o tonica.
• Fattori influenzanti: intensità dello stimolo (danni potenziali), temperatura cutanea iniziale, e durata dello stimolo.

Rilascio di Sostanze e Sensibilizzazione del Dolore

• Lesioni tissutali e rilascio di sostanze (serotonina, potassio, ATP, prostaglandine).
• Attivazione delle vie dolorifiche e rilascio di neurotrasmettitori (sostanza P e CGRP).
• Reclutamento delle cellule immunitarie e coinvolgimento del sistema immunitario (interleuchine, TNF, bradichinina).
• Ruolo delle protein-chinasi (PKC, PKA) nella modulazione dei canali termosensibili e dei potenziali d'azione.

Questo quiz esplora i recettori TRP che mediano la sensibilità termica nella pelle. Attraverso domande sulla funzione delle fibre afferenti e sui meccanismi di percezione del caldo e del freddo, il quiz offre una panoramica sui canali sensoriali e sulla loro importanza. Testa la tua conoscenza sui recettori della temperatura e le loro risposte alle variazioni termiche.