Organización general-evolución. Sistema nervioso...

62
Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 1 Organización general-evolución. Sistema nervioso periférico: eferente y aferente. Células receptoras como traductoras sensoriales: Fotorreceptores, Quimiorreceptores, Electrorreceptores, Termorreceptores, Mecanorreceptores, Comportamiento programado. SEMANA 10 - 11

Transcript of Organización general-evolución. Sistema nervioso...

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 1

Organización general-evolución. Sistema

nervioso periférico: eferente y aferente.

Células receptoras como traductoras

sensoriales:

Fotorreceptores,

Quimiorreceptores,

Electrorreceptores,

Termorreceptores,

Mecanorreceptores,

Comportamiento programado.

SEMANA 10 - 11

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 2

Organización general-evolución

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 3

Sistema Nervioso Periférico

Sistema Nervioso Central

Sistema Nervioso

Somático

Sistema Nervioso

Autónomo

Sistema Nervioso

periférico aferente

Sistema Nervioso

periférico eferente

Fibras motrices o

somo-eferentes

Fibras autónomas o

viscero-eferentes

Fibras somáticas

(estereoreceptivas ) y

fibras propioceptivas

Fibras viscerales

(vicereceptores)

Simpático

Parasimpático

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 4

Respuesta del Sistema Nervioso

De todos los sistemas de

trasmisión y de integración

a nivel de organismos, el

sistema nervioso es el

más rápido, el más preciso

y el que ofrece el potencial

más largo de adaptabilidad

de respuesta.

Percepción

Respuesta

Integración

Transmisión

Adaptación

= Sistema Nervioso

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 5

Transmisiones nerviosas a. Sinapsis química

b. Sinapsis eléctrica

Las modalidades de transmisión de

información por vía química es

relativamente lenta ya que puede

tardar segundos, minutos, horas,

día, en función a la disponibilidad de

señal.

La transmisión de información por vía

eléctrica es rápida ya que se

experimenta en general en fracciones

de segundos. El mensaje es

esencialmente eléctrico, basado en las

variaciones bifásicas muy rápidas y

específicas del potencial de membrana

de las células.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 6

Sistema químico

Señal Reacción

Medio extracelular

Difusión

Flujo sanguíneo

Mensajeros químicos

Sistema (s) receptor (es)

Y secretor (es)

Tiempo de respuesta

Minutos, horas, días

Sistema (s) efector (es)

blanco

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 7

Sistema eléctrico

Sistema (s) receptor (es)

Y secretor (es)

Tiempo de respuesta

Milisegundos, segundos

Sistema (s) efector (es)

blanco

Señal Reacción

Potencial de acción (despolarización

Potencial de unión (despolarización,

hiperpolarización, neurotransmisores)

Neuronas

receptoras

Neuronas

efectoras

Interneuronas

Modulación

Mensaje

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 8

Hay una gran variedad de estructuras cuya función

es convertir la energía de un estímulo en una

señal eléctrica que se traducirá permitiendo que

el organismo conozca qué, cuando, dónde y

cuánto sucede.

Campo sensorial

Es la región de una superficie sensorial, que cuando

se estimula, causa que una célula responda.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 9

Muchas estructuras del cerebro contienen mapas

ordenados del espacio sensorial. Hay tres categorías

de mapas:

Mapas discretos, son representaciones detalladas

de la superficie sensorial.

Mapas de parches, tienen discontinuidades que

distorsionan las relaciones anatómicas y representan

interacciones entre distintas partes del cuerpo.

Mapas difusos, no están ordenados por propiedades

de las sensaciones.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 10

Existen diversos tipos de células receptoras sensoriales,

en concordancia con la variedad de organismos y de

estímulos sensoriales que estos son capaces de

detectar en su medio:

• Mecanoreceptores: captan la energía mecánica

(presión, sonido, etc.).

• Termoreceptores: captan la energía térmica (calor

y frío).

• Quimiorreceptores: captan sustancias químicas.

• Fotorreceptores: captan la energía luminosa.

• Nociceptores: receptores responsables del dolor.

• Proprioceptores: Posición del cuerpo.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 11

Las etapas que componen este proceso son características para cada tipo

de célula receptora. Sin embargo, los blancos finales de estos mecanismos

son, en todos los casos, canales iónicos: proteínas transmembrana que

permiten el paso de iones a través de la membrana de manera controlada y

selectiva.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 12

Transducción de señales a nivel de receptores

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 13

http://entochem.tamu.edu/G-Protein/index.html

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 14

RECEPTORES SENSORIALES CLASIFICADOS POR

NATURALEZA DEL ESTIMULO

Receptor Estímulo Sentido

Fotoreceptores Luz Vista

Mecanoreceptores Fuerza mecánica

Oído, balance, tacto

propiocepción, estiramiento

visceral

Termoreceptores Calor

Temperatura

Quimioreceptores Diversas moléculas Olfato, gusto

La especificidad de los receptores es variable, por ejemplo los nociceptores

tienen muy bajo grado de especificidad.

Adaptación: si el estímulo se mantiene, el potencial de receptor se reduce

progresivamente con el paso del tiempo, hasta ser insuficiente para que en la

fibra aferente se produzcan PAs.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 15

Los receptores sensoriales

responden al estimulo con

cambios en el potencial de

membrana.

En vertebrados es una

despolarización en todos

los receptores excepto en

los fotorreceptores que se

hiperpolarizan.

Fotoreceptores

http://webvision.med.utah.edu/spanish/fotorre.html

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 16

Bastones:

Son fotoreceptores que se encuentran por toda la

retina excepto la fovea y disco óptico, son muy

sensibles a la luz y sirven en la visión con luz tenue.

Durante el día se saturan y no responden, la

visión no es aguda debido a que las señales de los

bastones convergen y aunque maximizan la

sensibilidad a la luz, se pierde información sobre la

localización de la imagen.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 17

Conos:

Se encuentran en la fovea y al ser 1000 veces

menos sensibles a la luz que los bastones, no se

saturan y operan bajo la luz brillante.

La visión diurna tiene gran agudeza porque hay poca

convergencia de sus señales.

Hay tres poblaciones que se distinguen por los

intervalos de la longitud de onda a los que son

sensibles: corta (azul), media (verde) y larga (roja).

Pasar de luz brillante a tenue causa un incremento en la

sensibilidad de la retina que es la adaptación a la oscuridad.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 18

Dirección de la Luz

Bastones

Células fotoreceptoras

Conos

Célula

horizontal

Células

bipolares

Células

amacrinas

Célula

ganglionar

Fibras del

nervio óptico

Retina Pigment layer

Choroid layer

Sclera

Nervio óptico

Retina

Detrás

de la

retina

Frente

de la

retina

Dirección del proceso visual en la retina

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 19

Presentan el “ojo” más

pequeño del mundo

(0,0003 cm de diámetro).

Existen básicamente dos tipos de fotoreceptores:

1. En los fotorreceptores ciliados la membrana

plasmática en torno al cilio se desarrolla para

formar la superficie fotosensible, este tipo de

estructura es común en algunos gusanos planos y

los organismos vertebrados.

2. Los fotorreceptores rabdoméricos, la

superficie fotosensible se desarrolla a partir

de de microvellosidades en torno al cilio,

estos son comunes en la mayoría de los

gusanos planos, moluscos , anélidos,

artrópodos y equinodermos

Fotopigmento asociado a microvilli (envaginaciones tubulares).

Invertebrados

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 20

Muchas células fotorreceptoras juntas

forman lo que se denomina “ojo plano” o

mancha ocular propia de muchas especies

de medusas, y ocelos en otros grupos de

invertebrados menores.

Aquellos organismos que tienen lentes capaces

de concentrar la luz sobre las células receptoras

sí permiten la visión. Ciertos gusanos y

equinodermos tienen un esbozo de cristalino;

los moluscos presentan órganos visuales que

recuerdan a los ojos de los vertebrados. Todos

estos animales son capaces, por tanto, de ver su

entorno y de captar imágenes.

Entre los receptores oculares están los ocelos,

que tienen pocos receptores y son los más

simples que hay en los artrópodos. se puede

diferenciar del ojo simple el ocelo; los ocelos

se presentan en los insectos, mientras que los

ojos simples son propios de los quelicerados.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 21

Tras la córnea se encuentra el cono cristalino, alargado y cónico

que funciona como lente. En el fondo del cono se encuentra la

estructura fotosensible, llamada retínula, en cuyo centro se encuentra

el rabdoma, un cilindro translúcido alrededor del cual hay unas 8

células fotosensibles (retinulares) cuyas superficies internas presentan

microvellosidades (rabdomeros) dispuestos perpendicularmente al eje

del osmatidio; de cada una de estas células surgen axones al cerebro o

centros nerviosos oculares.

Los crustáceos y los insectos

tienen ojos compuestos formados

por numerosas unidades cilíndricas

alargadas llamadas osmatidios. La

parte más externa es la córnea, que

funciona de lente; vista desde el

exterior se llama faceta.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 22

Diámetro 1-2µm

Longitud 40µm

Espesor 160 Å

Tiempo vida: 1 mes

Diámetro 1.5 - 6µm

Longitud 20µm

Espesor 70 Å

Tiempo vida: … mes

Fóvea o área centralis (1 mm2) es la parte

central de la retina especializada en la mayor

agudeza visual.

Vertebrados

Fotopigmento asociado a lamelas (plegamientos

laminales, aplanados o discos internos)

Funciones de la Retina:

• Transformar la luz en impulso

nervioso.

• Integra la información visual.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 23

http://webvision.med.utah.edu/spanish/fotorre.html

Retina Humana con 3 millones de conos y

1 centenar de millones de bastones

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 24

• A diferencia de los seres humanos, algunas especies de mamíferos poseen

una visión dicromática debido a la presencia de bastones y de sólo dos

tipos de conos: los sensibles a las longitudes de onda medias y cortas.

• Por el contrario otros animales como las aves, reptiles y peces poseen

mecanismos de visión tricomátrica e incluso pentacromática.

• Aunque en retina de aves, peces y reptiles existen algunas diferencias

morfológicas entre los diversos tipos de conos, no esta claro que ocurra lo

mismo en la retina de los primates.

• Sin embargo parece ser que si existen evidencias que muestran que es

posible distinguir al menos a los conos azules del resto de los conos

utilizando métodos exclusivamente morfológicos (Ahnelt et al., 1987).

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 25

Pigmento Visual Es necesario un mecanismo que convierta

la energía electromagnética en impulsos

nerviosos.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 26

http://hgculiacan.com/bilblioteca%20medica/retina/fotorreceptores.htm

(terpeno)

Lis

Lis

Vitamina A

Rodopsina entre los segmentos

de los discos

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 27

Rodopsina

Proteína de membrana de 40 Kd

Se encuentra en todos los

vertebrados.

En invertebrados se encuentra en

insectora, crustáceos y Lumulus.

Porfirodopsinas

Presente en peces dulceacuícolas

y eurihalinos y en algunos

anfibios.

Pigmentos:

11-cis-retinal ó 11-cis- 3

deshidrorretinal (Porfiropsinas)

Rodopsina

Batorrodopsina

Lumirrodopsina

Metarrodopsina I

Metarrodopsina II

Opsina + Todo rans retinal

500 nm

543 nm

497 nm

480 nm

380 nm

380 nm

ps

ns

µs

ms

s

LUZ

Ej. Rana 2 tipos de bastones: rojos (rodopsina que absorbe en el verde-azul) y otros

verdes (absorbe azul), además de otros.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 28

1 fotón bloquea el paso de 1 millón de iones de Na+

2do mensajero

1.Cuando un foto de luz llega el

cromoforo se isomeriza y pasa

de la forma 11-cis a la forma

todo trans, lo cual da lugar a

cambios conformacionales de la

opsina, que producen lo que se

denomina como blanqueamiento

de la rodopsina.

2.El trans-retinal se separa de la

cadena de aminoácidos dejando

la opsina libre.

3.Durante este proceso se forman

varios metabolitos intermediarios

como la Metarodopsina II que

activa a una proteina G

especial, conocida como

Transducina que al final va a

desencadenar la cascada de la

fototransducción.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 29

1. La proteina G activa a la fosfodiesterasa de

GMPc.

2. La fosfodiesterasa de GMPc elimina el GMPc (un

mensajero celular) convirtiéndolo en GMP

inactivo.

En ausencia del GMPc se cierran los canales de

sodio que mantienen la célula cargada negativamente

a -40nm.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 30

Hiperpolarización

1 mv

Depolarización

Cuando la retina esta en condiciones de oscuridad:

1. Los conos y bastones se encuentran polarizados

con una carga interna de -40 mv y se encuentran

abiertos una serie de canales ionicos a nivel de

los segmentos externos de los fotoreceptores que

permiten la entrada fundamentalmente de iones

Sodio.

2. Esta entrada de Sodio, depolariza parcialmente a

los fotoreceptores, permitiendo la liberación de

neurotransmisor (Glutamato) a nivel de sus

terminales sinápticos.

Cuando la luz estimula a la molécula de rodopsina:

1. Se producen una sería de cambios que van a producir el cierre de los canales

ionicos permeables al Sodio.

2. Al no entrar Sodio, el fotoreceptor se hiperpolariza, (-70 mV) con lo que

deja de liberar neurotransmisor .

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 31

• La corriente que se produce durante las condiciones de oscuridad es debida

en un 80% a la entrada de iones Sodio, sin embargo el canal también es

permeable para los iones de Calcio y Magnesio (Yau, 1994).

• Además en oscuridad debe existir un mecanismo para eliminar tanto el Calcio

como el exceso de Sodio.

• Este mecanismo parece ser que consiste en un intercambiador Sodio/Calcio a

nivel de la membrana de los segmentos externo.

• El Calcio, además tiene un importante papel en todo el proceso de la

fototransducción, ya que aunque no participa directamente en la cascada de

la fototransducción, mejora la capacidad de los bastones para recuperarse

después de la iluminación, teniendo un importante papel regulador en los

fenomenos de adaptación a las condiciones de luz/oscuridad (Yau, 1994).

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 32

[Ca 2+] = 500 nm

http://www.educa.madrid.org/web/ies.rayuela.mostoles/Publicaciones/Color/porquevemoscolor.htm

Entrada de 4 Na+, salida de 1K+, bombea 1 Ca 2+

[Ca 2+] = 50 nm

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 33

Quimiorreceptores

Detectan paladar y olfato, nivel de oxígeno en la sangre

arterial, presión osmótica de los líquidos corporales,

concentración de CO2, glucosa, aminoácidos, entre otros.

ESTÍMULO SUSTANCIAS QUÍMICAS • Pelos gustativos

(invertebrados) • Receptores olfatorios

(vertebrados) • Papilas gustativas

(vertebrados)

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 34

Neuronas bipolares

modificadas.

Presentan cilios

(transducción).

Ej. Los pelos sensitivos

en las moscas son

estructuras realmente

complejas que

contienen cuatro

pequeños órganos

quimiorreceptores:

•uno para el azúcar,

•otro para el agua y

•dos para los iones.

Pelos gustativos

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 35

Células receptoras agrupadas en papilas y botones.

Localizadas en la superficie de la lengua.

Botón gustativo:

•Células gustativas (receptores).

•Células de sostén.

•Células basales.

Tres tipos de papilas:

•Calciformes

•Foliadas o fungiformes

•Filiformes.

Papilas gustativas

Las células receptoras o

sensitivas, se calcula que tienen

una vida media de unos 10 días.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 36

Salado, agrio (ácido) Agrio (ácido), algo amargo

Alanina, algo dulce Arginina, algo dulce

Graso Los mecanismos de señalización de

las cuatro modalidades aceptadas:

•Acido

•Dulce

•Amargo

•Salado

• Graso y umami

Receptor del sabor Umami

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 37

1. Cuando la sustancia se pone en contacto con la

papila gustativa se produce una despolarización

de la membrana, debido a un aumento de la

permeabilidad de ciertos iones. Esto implica un

potencial receptor, de manera que la sinápsis

liberará neurotransmisores que sensibilizarán a la

neurona, con lo que se transmitirá el potencial de

acción a través de las vías sensoriales, en

dirección al cerebro.

2. Los distintos sabores tienen diferentes receptores.

Parece ser que el ácido tiene un receptor de

hidrogeniones, mientras que el azúcar parece

activar la proteína G. El amargo es debido a

determinadas sustancias, en muchas ocasiones

de origen vegetal, que pueden ser tóxicas a

elevadas concentraciones.

Transducción de la señal

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 38

3. Una vez se ha producido la sinápsis, la señal también pasará al

tálamo y a la corteza y al sistema límbico, a diferentes núcleos

dentro de éste. Existe otra vía que va directa a la corteza. La

integración de las señales se da a nivel de la corteza cerebral,

por lo que si resulta dañada, el sentido del gusto se verá

afectado, aunque las papilas sigan siendo funcionales.

4. En el sistema límbico, en algunos de sus núcleos, encontramos

los sistemas de regulación de hambre, sed,... Representan la

base del aprendizaje, ya que es a lo que uno se acostumbra,

como por ejemplo los hábitos alimenticios.

5. Según los modelos de fibras cruzadas, si una de los receptores

es sensibilizado, es posible que otros ese mismo receptor

establezca señal con otras fibras, por lo que sería posible que

detectásemos otros tipo de sabores, con menor intensidad.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 39

Receptores Olfatorios

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 40

Hombre tiene 5 millones de células receptoras y estas a su vez tienen de 6 a 20

finísimos cilios. Existe un gran número de células receptoras diferentes (1000),

por lo que podemos reconocer entre 400 y 500 mil tipos de moléculas olorosas.

LA NARIZ ELECTRÓNICA

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 41

Al igual que ocurre con los CD, el DVD, o la fotografía digital; la nariz digital o electrónica, nos permite almacenar la información olfativa (olores) convertida en un estándar binario capaz de convertir los olores en unidades olfativas, que podemos traducir en olores positivos o negativos.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 42

Tacto Encargado de la percepción de los estímulos que incluyen:

•Contacto y presión

•Temperatura y dolor

Humanos tienen alrededor de 4 millones de receptores para la sensación de dolor,

500 mil para la presión, 150 mil para el frío y 16 mil para el calor.

Contacto Presión

Temperatura

y dolor

• Entre las modalidades sensoriales desarrolladas por los animales acuáticos, y

en particular por los peces, aparece la electrorrecepción.

• Algunas especies han desarrollado receptores capaces de detectar la

diferencia de potencial a través de su piel (electroreceptores).

• Esta modalidad permite a los peces detectar la presencia de objetos y animales

utilizando la información derivada de la presencia de objetos emisores de

energía eléctrica y de la heterogeneidad natural de la impedancia eléctrica del

entorno.

• Se considera que aproximadamente 30% de las especies de peces son

electrorreceptivas.

El pico de los ornitorrincos posee electrorreceptores tan sensibles que

pueden percibir el campo eléctrico generado por el ligero movimiento de la cola

de un camarón a veinte centímetros de distancia. Sin duda alguna, un cazador

extremadamente eficaz que aún hoy en día nos sigue sorprendiendo. Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 43

Electrorreceptores

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 44

• Las ampollas de Lorenzini son pequeños

receptores generalmente esparcidos por el

morro del tiburón.

• Son sensibles a las descargas eléctricas

presentes en los seres vivos.

• Son los electrorreceptores más potentes

conocidos en el reino animal. Su sensibilidad

va de 0,01 microvoltios por centímetro, a

0,005 microvoltios/cm (5 milmillonésimas de

voltio)..

• Además cumplen una misión de orientación,

dado que les permite guiarse mediante los

campos magnéticos de la tierra.

• Han demostrado ser unas verdaderas

"brújulas". Tanto es así, que, sometidos a

pruebas en las que se les cambiaban o se

neutralizaban los polos magnéticos, los

tiburones se mostraban confusos y sin

rumbo.

Electrorreceptores de Lorenzini

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 45

Termorreceptores

Son aquellos que detectan los cambios de

temperatura.

Se adaptan muy lentamente.

Los receptores de calor incrementan su

frecuencia de disparo en respuesta a un aumento

de temperatura en la piel.

Los receptores a frío responden a disminución de

temperatura.

Son terminaciones nerviosas libres.

Los receptores al frío son terminaciones de fibras

mielínicas de pequeño tamaño (tipo Adelta) y los

receptores al calor son fibras amielínicas (tipo C).

Los receptores al frío se estimulan cuando la

temperatura de la piel es menor de 37º, y los

receptores al calor cuando la temperatura de la

piel supera los 37º.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 46

En América, las serpientes de la familia

Viperidae están agrupadas en una subfamilia

aparte, denominada Crotalinae, debido a la

presencia en ella de un par de orificios o

cavidades, situadas cada una un poco por

debajo y entre la fosa nasal y el ojo, a las

cuales se le denominan fosetas loreales y

cumplen una función termorreceptora.

La membrana termorreceptora es muy

sensible a los rayos infrarrojos y permite a las

serpientes que la poseen, detectar a cortas

distancias diferencias de temperatura hasta

de unos 0.2 ºC.

Así pueden las serpientes crotalíneas, como

las mapanares, las cascabeles y las cuaimas

piñas, ubicar a sus presas y enemigos, aún

en la obscuridad, y atacarlos con una

precisión extraordinaria.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 47

Una función semejante cumplen en

algunas serpientes inofensivas, las

llamadas fosetas labiales, distribuidas

en forma variable en varios géneros de

la familia Boidae.

Las fosetas labiales se encuentran en

las escamas supralabiales e

infralabiales, ocupándolas total o

parcialmente.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 48

Los mecanorreceptores de la piel responden a fuerzas mecánicas. Se clasifican

de acuerdo a sí son de adaptación rápida (Fásicos) o lenta (Tónicos). Su

densidad es variable y son más abundantes en la punta de los dedos y labios en

humanos. Las regiones de la piel con mayor densidad de receptores tiene una

mayor área en los mapas somatotópicos que las áreas con menor densidad.

Mecanorreceptores

Células de los pelos de vertebrados son mecanorreceptores

sumamente sensible.

Nosotros los encontramos en la línea lateral de pescado y

anfibios, en órganos auditivos vertebrados y en los órganos

de equilibrio.

En la línea lateral, además de los órganos del equilibrio, un

capuchón de gel cubre las estructuras como pelo de estas celdas

de receptor llamadas cúpula. La cúpula obtiene movimientos en

el medio a los pelos de la celda de pelo.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 49

Célula Pilosa

Cinetocilio

(microtubulos 9 + 2)

Estereocilios (± 20, actina)

Sinapsis Eferente

(Inhibitoria)

Sinapsis Aferente

(Sensorial)

Impulso nervioso

Los receptores del oído interno detectan la posición y

movimiento de la cabeza en el espacio y la información se

emplea para mantener la postura del cuerpo, también permiten

controlar los movimientos de la cabeza vía los reflejos

vestíbulo-oculares.

El laberinto vestibular óseo protege al oído interno, y está

recubierto por un epitelio membranoso donde se encuentran

los otolitos (el utrículo y el sáculo) y tres ductos semicirculares

perpendiculares.

Los otolitos permiten detectar aceleración horizontal y los

ductos semicirculares la aceleración angular.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 50

Receptores del oído interno

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 51

Receptores del oído interno

El laberinto óseo está lleno de endolinfa y el espacio que existe entre

los laberintos óseo y membranoso está lleno de perilinfa, entre estos dos

líquidos hay una diferencia de potencial de -80 mV, debido al transporte

de iones de potasio a la endolinfa.

Esto es importante para la transducción sensorial de las células pilosas.

La deflexión de los estereocilios de las células pilosas proporciona

información direccional, que se modula hacia arriba o abajo, la frecuencia

de los impulsos espontáneos de los axones en el octavo nervio craneal.

Esta función es la base de la recepción en varios órganos sensoriales:

la línea lateral de peces y anfibios, la audición de vertebrados y órganos

de equilibrio de vertebrados e invertebrados.

La coclea de mamífero analiza las frecuencias de sonido de acuerdo a

su capacidad de desplazar a distintas partes de la membrana basilar,

donde se encuentran las células pilosas.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 52

Sistema Auditivo

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 53

Las ondas sonoras, en realidad cambios en la presión del aire, son

transmitidas a través del canal auditivo externo hacia el tímpano, en

el cual se produce una vibración.

Estas vibraciones se comunican al oído medio mediante la cadena

de huesecillos (martillo, yunque y estribo) y, a través de la ventana

oval, hasta el líquido del oído interno.

El movimiento de la endolinfa que se produce al vibrar la cóclea,

estimula el movimiento de un grupo de proyecciones finas, similares

a cabellos, denominadas células pilosas. El conjunto de células

pilosas constituye el órgano de Corti.

Las células pilosas transmiten señales directamente al nervio

auditivo, el cual lleva la información al cerebro. El patrón de

respuesta de las células pilosas a las vibraciones de la cóclea

codifica la información sobre el sonido para que pueda ser

interpretada por los centros auditivos del cerebro.

Transducción del sonido

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 54

El rango de audición, igual que el de visión, varía de unas

personas a otras. El rango máximo de audición en el

hombre incluye frecuencias de sonido desde 16 hasta 28.000

ciclos por segundo. El menor cambio de tono que puede ser

captado por el oído varía en función del tono y del volumen.

Los oídos humanos más sensibles son capaces de detectar

cambios en la frecuencia de vibración (tono) que

correspondan al 0,03% de la frecuencia original, en el rango

comprendido entre 500 y 8.000 vibraciones por segundo.

La sensibilidad del oído a la intensidad del sonido (volumen)

también varía con la frecuencia. La sensibilidad a los cambios

de volumen es mayor entre los 1.000 y los 3.000 ciclos, de

manera que se pueden detectar cambios de un decibelio.

Esta sensibilidad es menor cuando se reducen los niveles de

intensidad de sonido.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 55

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 56

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 57

Los canales semicirculares y el vestíbulo están

relacionados con el sentido del equilibrio. En estos

canales hay pelos similares a los del órgano de Corti,

y detectan los cambios de posición de la cabeza.

Los tres canales semicirculares se extienden desde el

vestíbulo formando ángulos más o menos rectos

entre sí, lo cual permite que los órganos sensoriales

registren los movimientos que la cabeza realiza en

cada uno de los tres planos del espacio: arriba y

abajo, hacia adelante y hacia atrás, y hacia la

izquierda o hacia la derecha.

El Equilibrio

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 58

El Equilibrio

Sobre las células pilosas del vestíbulo se encuentran

unos cristales de carbonato de calcio, conocidos en

lenguaje técnico como otolitos y en lenguaje coloquial

como arenilla del oído.

Cuando la cabeza está inclinada, los otolitos cambian

de posición y los pelos que se encuentran debajo

responden al cambio de presión.

Los ojos y ciertas células sensoriales de la piel y de

tejidos internos, también ayudan a mantener el

equilibrio; pero cuando el laberinto del oído está dañado,

o destruido, se producen problemas de equilibrio.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 59 Fig. 6-33, p.226

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 60

Nociceptores

Los nociceptores son terminaciones nerviosas libres de neuronas sensitivas

primarias, cuyos cuerpos neuronales se encuentran en los ganglios

raquídeos. Esto quiere decir que los nociceptores no están rodeados de

estructuras especiales, como es el caso de otros receptores sensoriales de

la piel, como los corpúsculos de Pacini que detectan las vibraciones, o los

discos de Merkel, que detecta la presión.

Hay tres clases de nociceptores:

1.Térmicos

2.Mecánicos

3.Polimodales

Todos ellos tienen en común la existencia de umbrales de excitación

elevados, en comparación con los receptores del tacto y de la temperatura

normales.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 61

Los Corpúsculos de Paccini son receptores de presión. Se

localizan en la piel y también en

diferentes órganos internos. Cada

uno está relacionado con una

neurona sensorial.

Deformar el corpúsculo crea un potencial generador que surge en la

neurona sensorial. Esta es una respuesta clasificada:

Cuanto mayor es la deformación, mayor es el potencial generador.

Si el potencial generador alcanza el umbral, un potencial de acción (también

llamados impulsos nervioso) es trasmitido al primer nodo de Ranvier de la

neurona sensorial.

Semana 10 y11 2012 Mg. Ana Gutiérrez Román 62

Caminos neurales para toque y dolor.

Los Nociceptores

mecánicos aferentes

son fibras Adelta

responsables por la

sensación de dolor

agudo intenso.

Nociceptores

polimodales aferentes

son fibras C que

responden a fuerzas

mecánicas intensas,

calor y diversas

sustancias liberadas

cuando se dañan tejidos,

causan ardor poco

localizado.