SISTEMAS SENSORIALES

Ma. José Zuluaga

ESFUNO 2011

SISTEMAS SENSORIALES SISTEMAS SENSORIALES

FunciFuncióón: n:

Proveer al sistema nervioso central de una representación del medio externo e interno.

Capacidad de traducir, codificar y percibir información generada por los estímulos del medio.

InformaciInformacióón sensorial:n sensorial:

•Permite la percepción del medio

•Evoca sensaciones (ej. dulce o amargo)

•Activa procesos de memoria

Comienza con la activación de receptores periféricos, que en conjunto forman una representación

neural inicial del medio.

Actualización constante: interacción de mecanismos ascendentes (sensitivos) y descendentes

(motores)

¿¿CCóómo se percibe el medio?mo se percibe el medio?

Receptores sensitivos:

• Células nerviosas especializadas.

• Convierten energía asociada al estímulo → señales nerviosas

• Poseen un campo receptivo

Analiza los acontecimientos sensitivos en relación con la estimulación mecánica, térmica o química del

cuerpo y la cara.

Estímulo:

Interacción de un acontecimiento del medio con un receptor sensitivo.

Respuesta:

Efecto del estímulo sobre el receptor puede desencadenar la actividad neuronal.

Receptores no se ubican en forma aleatoria:

posición→ Coclea receptores se ubican en

fila.

densidad → Piel un mayor número de receptores

se concentran en determinadas

regiones

Transducción sensorial:Proceso por el cual el receptor sensitivo puede responder de un modo útil a un estímulo,

traduciendo la energía del estímulo (ej. Fuerza mecánica) en un cambio en el voltaje de

membrana (potencial de receptor).

¿¿CCóómo se traduce un estmo se traduce un estíímulo a una respuesta? mulo a una respuesta?

Cuando el potencial de receptor alcanza el umbral se dispara un potencial de acción que viaja a

centros superiores.

La cantidad y la fuerza del estímulo es trasmitida por la frecuencia de descarga

Tipos de receptores:Tipos de receptores:

El modo como se lleva a cabo la transducción sensitiva depende del tipo de receptor.

Quimiorreceptores: Se activan cuando una sustancía química (odorífera) se une a un

receptor de membrana

La unión de la molécula odorífica desencadena cascadas de segundos mensajeros que abren

canales iónicos → CAMBIA EL VOLTAJE DE MEMBRANA DEL RECEPTOR

Tipos de receptores:Tipos de receptores:

El modo como se lleva a cabo la transducción sensitiva depende del tipo de receptor.

Fotorreceptores: Se activan cuando un haz de luz es captado por pigmentos ubicados en el

receptor.

La activación de estos pigmentos cierra canales iónicos → CAMBIA EL VOLTAJE DE

MEMBRANA DEL RECEPTOR

Tipos de receptores:Tipos de receptores:

El modo como se lleva a cabo la transducción sensitiva depende del tipo de receptor.

Mecanorreceptores: Se activan mediante la aplicación de una fuerza mecánica sobre la

membrana del receptor.

La aplicación de presión, vibración, tensión provoca la apertura de canales iónicos → CAMBIA

EL VOLTAJE DE MEMBRANA DEL RECEPTOR

¿¿QuiQuiéénes transmiten la informacines transmiten la informacióón sensitiva?n sensitiva?

CCéélulas ganglionares:lulas ganglionares:

Activan neuronas centrales capaces de representar naturaleza del estímulo:

• cualitativa y cuantitativa (¿qué es y qué intensidad tiene?)

• localización del estímulo en el espacio.

ventral

dorsal

Asta ventral

Raíz

ventral

Nervio

Raíz

dorsalColumna

dorsal

del receptor

sensorial

Neurona sensitiva en

ganglio de raíz dorsal

Axones

ascendentes

sensitivos

InteracciInteraccióón Receptor n Receptor -- CCéélulas ganglionares:lulas ganglionares:

A una cel. ganglionar llega información desde varios receptores (Convergencia).

Un mismo receptor puede comunicarse con varias cel. ganglionares (Divergencia).

Influir en el procesamiento sensitivo de cada sistema (visual, auditivo, etc.)

Ej. Cuando se necesita una resolución espacial → La convergencia de receptores a una

misma cel. ganglionar en el sistema es baja.

Cuando se necesita detectar señales débiles → La convergencia de receptores a una

misma cel. ganglionar en el sistema es alta.

Cuando receptores participan de un procesamiento complejo (visual) → La

divergencia de receptores a varias cel. ganglionar en el sistema es alta.

SISTEMA SOMATOSENSITIVOSISTEMA SOMATOSENSITIVO

Sistema Sistema somatosensitivosomatosensitivo

Funciones:Funciones:

Exteroceptivas: responsables de la sensación de tacto, temperatura y dolor

Mecanorrecepción: detecta estímulos mecánicos: Tacto leve, vibración y tensión

cutánea.

Termorrecepción: distingue estímulos de calor y frío.

Nocirrecepción: detecta dolor.

Propioceptivas: responsables de la sensación de postura y movimiento. En músculo,

tendones y articulaciones.

Interoceptivas: provee de información del estado de las víceras, puede ser conciente o no.

Permiten identificar formas y texturas de objetos

Controlar fuerzas externas e internas que actúan sobre el organismo.

SENSIBILIDAD CUTSENSIBILIDAD CUTÁÁNEA: TACTONEA: TACTO

Producida por una Mecanorrecepción.

Diversos receptores:

Corpúsculos de Meissner , Corpúsculos de Pacini, Corpúsculos de Ruffini, Discos de Merkel.

En su mayoría encapsulados, favorece la detección de los estímulos.

La cantidad y la fuerza del estímulo es trasmitida por la frecuencia de descarga

Receptores de bajo umbral o de alta sensibilidad

Receptores de adaptación rápida:

• Eficaces para transmitir cambios en el medio.

Receptores de adaptación lenta:

• Eficaces para transmitir la presencia del estímulo.

Receptores de adaptaciReceptores de adaptacióón rn ráápida:pida:

Corpúsculos de Meissner: Se ubican en las yemas de los dedos.

Eficaces para traducir información a partir de vibraciones

de muy baja frecuencias.

Corpúsculos de Pacini:Se ubican en tejido subcutáneo

Permite traducir información de alta frecuencia.

Discrimina texturas finas.

Receptores de adaptaciReceptores de adaptacióón lenta:n lenta:

Corpúsculos de Ruffini:Se orientan en paralelo a las líneas de tensión de la piel

Sensibles al estiramiento producido por movimiento de los dedos o extremidades.

Discos de Merkel:En la yema de los dedos, labios y genitalia externa.

Discriminación de formas, bordes, texturas ásperas.

¿Por qué existen diferencias en la discriminación mecanosensitiva a través de la superficie corporal?

• La densidad de los receptores varía

• El campo receptivo varía

• Practica, fatiga o estrés influyen sobre umbrales sensitivos.

• Muchos estímulos tactíles son ignorados.

• Sensación del miembro fantasma luego de una amputación.

No se explican por la información sensitiva periférica que viaja hacia centros centrales.

Papel activo de los centros superiores que controlan la percepción.

VVÍÍAS Y CENTROS DEL PROCESAMIENTO SENSORIAL:AS Y CENTROS DEL PROCESAMIENTO SENSORIAL:

PROCESAMIENTO PROCESAMIENTO SOMATOSENSORIALSOMATOSENSORIAL

INFORMACIINFORMACIÓÓN MECANOSENSITIVAN MECANOSENSITIVA

Raíz

ventral

Nervio

Asta

dorsal

Raíz

dorsalColumna

dorsal

del receptor

sensorial

Neurona sensitiva en

ganglio de raíz dorsal

Axones

ascendentes

sensitivos

VVíía aferente principal para la informacia aferente principal para la informacióón n mecanosensitivamecanosensitivaSistema Sistema cordonalcordonal posterior lemniscoposterior lemnisco--medialmedial

VVíía a cordonalcordonal posterior lemniscoposterior lemnisco--medial:medial:transmite información de

mecanorreceptores que median la

discriminación táctil y la propiocepción

de extremidades, tronco y cuello.

Células ganglionares (neurona de primer orden):

Potenciales de acción generados por un estímulo llegan a médula espinal por axones sensitivos aferentes.

Cuerpos neuronales (somas) se localizan en los ganglios de las raíces dorsales.

Inician el proceso sensitivo.

Ramas colaterales de los axones sensitivos pueden hacer sinapsis con motoneuronas (reflejos)

Rama principal asciende homolateralmente (mismo lado) por la columna dorsal hasta tronco

encefálico.

Columna dorsal organizada topográficamente:

• porción medial información de extremidades inferiores (tracto grácil).• porción lateral información de extremidades superiores,

tronco y cuello (tracto cuneiforme).

Lesiones en la columna dorsal:

Efectos leves sobre la ejecución de tareas tactiles simples.

Impiden detectar la dirección y velocidad de los estímulos y la posición de las extremidades en

el espacio.

VVíía aferente principal para la informacia aferente principal para la informacióón n mecanosensitivamecanosensitiva::

Sistema Sistema cordonalcordonal posterior lemniscoposterior lemnisco--medialmedial

Núcleo gracil y cuneiforme (neurona de segundo orden):

Hacen sinapsis con los axones ascendentes de las células ganglionares.

VVíía aferente principal para la informacia aferente principal para la informacióón n mecanosensitivamecanosensitiva::

Sistema Sistema cordonalcordonal posterior lemniscoposterior lemnisco--medialmedial

Núcleo gracil y cuneiforme (neurona de segundo orden):

Sus axones se proyectan a la posición dorsal

y luego ascienden contralateralmente hacia la

porción ventral posterolateral somatosensitiva

del tálamo. (tracto lemnisco medial)

Tracto organizado también topográficamente:

• porción ventral información de extremidades

inferiores.

• porción dorsal información de extremidades

superiores, tronco y cuello.

VVíía aferente principal para la informacia aferente principal para la informacióón n mecanosensitivamecanosensitiva::

Sistema Sistema cordonalcordonal posterior lemniscoposterior lemnisco--medialmedial

tracto lemnisco medial

Núcleo Grácil

Núcleo Cuneiforme

Núcleo Ventral posterolateraldel tálamo

Núcleo ventral posterolateral del tálamo (VPL)(neurona de tercer orden):

Sus neuronas hacen sinapsis con los axones que

ascienden por tracto lemnisco medial.

VVíía aferente principal para la informacia aferente principal para la informacióón n mecanosensitivamecanosensitiva::

Sistema Sistema cordonalcordonal posterior lemniscoposterior lemnisco--medialmedial

tracto lemnisco medial

Núcleo Grácil

Núcleo Cuneiforme

Núcleo Ventral posterolateraldel tálamo

Células ganglionares (neurona de primer orden):

Se ubican en ganglio del nervio trigémino (V par

craneal).

Se distigue la rama olfativa, maxilar y mandibular, inervan un territorio definido del rostro y cabeza

incluso dientes y mucosas de cavidades oral y nasal.

Núcleo principal del complejo trigeminal(neurona de segundo orden):

Sus axones ascienden contralateralmente y se

proyectan a la porción ventral posteromedial del

tálamo (tracto trigeminotalámico).

VVíía aferente principal para la informacia aferente principal para la informacióón n mecanosensitivamecanosensitiva de la cara:de la cara:

Sistema Sistema trigeminaltrigeminal

Núcleo ventral posteromedial del tálamo (VPM)(neurona de tercer orden):

Sus neuronas hacen sinapsis con los axones que

ascienden por tracto lemnisco medial.

VVíía aferente principal para la informacia aferente principal para la informacióón n mecanosensitivamecanosensitiva de la cara:de la cara:

Sistema Sistema trigeminaltrigeminal

El tálamo posee una representación

completa de la periferia

somatosensitiva.

Se distigue 3 regiones:

Área 3a: relacionada con estímulos que

provienen de propioceptores

Área 3b y 1 de Brodmann: relacionada

con estímulos cutáneos.

Área 2 de Brodmann: procesa

información tactil como propioceptiva.

Corteza Corteza somatosensitivasomatosensitivaprimariaprimaria

• Axones provenientes VPL como el

VPM del tálamo proyectan a la corteza

somatosensitiva primaria.

• Organización somatotópica.

Corteza Corteza somatosensitivasomatosensitivasecundariasecundaria

Recibe proyecciones de la corteza

somatosensitiva primaria.

Envía proyecciones a sistema límbico

(amígdala e hipocampo) y a áreas

corticales motoras.

Relacionada con aprendizaje tactil y

memoria.

Proyecciones corticales descendentes: Proyecciones corticales descendentes:

Se originan en región cortical y se proyectan a tálamo, tronco encefálico y médula

Más númerosas que las proyecciones ascendentes

Modulan el flujo ascendente de información sensitiva

INFORMACIINFORMACIÓÓN TERMOANALGESIAN TERMOANALGESIA

Sistema Sistema somatosensitivosomatosensitivo

Funciones:Funciones:

Exteroceptivas: responsables de la sensación de tacto, temperatura y dolor

Mecanorrecepción: detecta estímulos mecánicos: Tacto leve, vibración y tensión

cutánea.

Termorrecepción: distingue estímulos de calor y frío.

Nocirrecepción: detecta dolor.

SENSIBILIDAD CUTSENSIBILIDAD CUTÁÁNEA: TNEA: TÉÉRMICARMICA

Termorreceptores de frío y calor:

son receptores de adaptación lenta, aunque pueden comportarse como receptores de

adaptación rápida cuando temperatura de piel cambia rápidamente.

Terminaciones de nerviosas libres: Terminales amielínicas ramificadas

NOCIRRECEPCINOCIRRECEPCIÓÓN: DOLORN: DOLOR

Nociceptores:

Son de respuesta lenta en comparación con los mecanorreceptores, por su caracter

amielínico.

3 Tipos :

De respuesta rápida:

Nociceptores mecanosensibles Aδ: Responden frente a un estímulo mecánico que

comprometen al organismo.

Nociceptores termosensibles Aδ : Responden frente a un estímulo térmicos que

comprometen al organismo.

De respuesta lenta:

Nociceptores polimodales: Capaces de responder a estímulos térmicos, mecánicos y

químicos. Conformado por fibras del grupo C amielínico.

Sus campos tienden a ser grandes: lo que importa es detectar el estímulo más que su localización precisa.

¿¿CCóómo se determinmo se determinóó que eran receptores diferentes?que eran receptores diferentes?

Umbrales de respuesta diferentes entre termo y nociceptores

Solo cuando el estímulo se vuele muy intenso es que se activan los nociceptores.

El procesamiento del dolor presenta 2 componentes:

Discriminación sensitiva: localiza, intensidad y calidad del estímulo

Afectivo-motivacional: señala la cualidad desagradable de la experiencia y activa una respuesta

autónoma (huida).

VVÍÍAS AFERENTES DEL DOLOR Y AS AFERENTES DEL DOLOR Y LA TEMPERATURALA TEMPERATURA

Células ganglionares (neurona de primer orden):

Tracto dorsolateral de Lissauer: Cuando las cel. Ganglionares llegan la porción dorsal de la

médula se ramifican y estos axones ascienden o descienden para hacer sinapsis con las

neuronas de segundo orden en otros segmentos de la médula.

Neuronas de segundo orden:Se ubican en la médula y envían sus axones contralateralmente por el tracto espinotalámico. Proyectan a la porción ventral posterolateral del tálamo

VVíía aferente responsables de la discriminacia aferente responsables de la discriminacióón sensitiva:n sensitiva:

Perdida sensitiva disociada:

Producto de lesiones unilaterales en

médula.

Disminuye sensación de dolor en el

cuerpo del lado opuesto de la médula.

Células ganglionares (neurona de primer orden):

Se ubican en ganglio del nervio trigémino (V par craneal) y VII, IX y X pares craneales.

VVíía aferente principal para la informacia aferente principal para la informacióón n termoalgtermoalgéésicasica de la cara:de la cara:

Núcleo principal del complejo trigeminal(neurona de segundo orden):

Sus axones ascienden contralateralmente y se

proyectan a la porción ventral posteromedial del

tálamo (tracto trigeminotalámico).

Corteza somatosensitiva primaria y secundaria:

Axones provenientes VPL como el VPM del tálamo proyectan a la corteza somatosensitiva

primaria y secundaria.

Permitiría así la localización y determinación de la intensidad del estímulo.

El tálamo posee una representación completa también de la información dolorosa y de

temperatura.

VVíía aferente responsables de la afectivo a aferente responsables de la afectivo motivacionalmotivacional::

Las proyecciones de esta vía son diferentes a las de discriminación y debe estar dirigida a áreas

límbicas que atribuyan el caracter desagradable al estímulo.

Proyectan hacia la formación reticulada en el tronco encefálico y a núcleo talámicosmediales.

Formación reticulada:

proyecta hacia amígdala e hipotálamo. Participan en la respuesta emocional- autónoma hacia el

estímulo.

proyectan al área periaquiductal. Participa en la respuesta motora de escape.

Núcleo talámicos:

Proyectan a áreas corticales como el lóbulo frontal o la corteza cingular.

Ej. hipnosis podemos eliminar el caracter desagradable de un estímulo.

Dolor referido:Dolor referido:

Información nociceptiva desde las víceras se transmite por las vías ascendentes de dolor

cutáneo.

Ej. Dolor anginoso.

Bases fisiolBases fisiolóógicas de la modulacigicas de la modulacióón del dolor n del dolor

Involucrado el sistema opiodes endógenos (encefalinas, endorfinas dinorfinas).