Depto de Ciencias - Biología Prof.: María José Espinoza A. Curso: 3ero Medio

GUÍA DE ESTUDIO y ACTIVIDADES: RECEPTORESLos receptores son los sensores del organismo. Son terminaciones nerviosas especializadas, o bien células conectadas con

ellas. Su función es transducir formas ambientales de energía (lumínica, mecánica, térmica, etc.) en impulsos nerviosos (energía electroquímica) (Figura 1).

Fig. 1

-- TRANSDUCCIÓN--

Funcionamiento de los receptores:Al estimular un receptor se provoca una pequeña despolarización en su membrana, llamada potencial generador. La

magnitud del estímulo determina la amplitud y la duración del potencial generador, las cuales determinan, a su vez, el número de potenciales de acción que se originan en una unidad de tiempo, es decir, la frecuencia de los potenciales de acción. Entre mayor sea la frecuencia de los potenciales de acción, es decir, entre más potenciales de acción lleguen al Sistema nervioso central (SNC) en un periodo de tiempo, mayor es la sensación que provoca el estímulo.

Otro mecanismo responsable que los estímulos más fuertes provoquen sensaciones más fuertes, a pesar de la ley del todo o nada, tiene que ver con la cantidad de receptores activados: recordemos que las neuronas tienen muchas ramificaciones que pueden constituir receptores y, a la vez, distintas neuronas tienen distintos umbrales de excitación. Al aumentar la intensidad del estímulo se van estimulando las neuronas que tienen umbrales mayores, de modo que más neuronas envían impulsos al SNC.

La frecuencia de los potenciales de acción puede disminuir en algunas neuronas si se las estimula por un tiempo prolongado, a pesar de la constancia del estímulo. Este fenómeno es el responsable de la Adaptación del receptor, es decir, de que no se origine una sensación, aunque el receptor esté estimulado.

Clasificación de los receptores:Según la fuente de los estímulos que captan, los receptores se clasifican en 3grupos:1. EXTEROCEPTORES: Captan los estímulos del ambiente externo. Algunos captan estímulos lejanos, por lo que se llaman teleceptores. Es el caso de los de la visión (Fotorreceptores) y de los de la audición. Otros captan estímulos químicos (Quimiorreceptores), como es el caso de los del gusto y los del olfato.

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RECEPTOR IMPULSO NERVIOSO

ESTÍMULO(Energía)

En la piel se hallan muchos receptores, algunos de los cuales son terminaciones nerviosas libres encargadas de captar estímulos dolorosos, y otras terminaciones encapsuladas, como es el caso de los Termorreceptores (Corpúsculos de Krausse para el frío, y Corpúsculos de Ruffini para el calor) y los mecanorreceptores (Corpúsculos de Meissner y discos de Merkel, para el Tacto, y Corpúsculos de Pacini, para la presión). Todos tienen en común provocar finalmente sensaciones conscientes (Figura 2).2. INTEROCEPTORES: Captan estímulos del medio interno (dentro del organismo), desencadenando arcos reflejos encargados de mantener la homeostasis (mantención de las condiciones internas dentro de ciertos márgenes estrechos de variación). Entre ellos se encuentran unos quimiorreceptores que captan las concentraciones plasmáticas de CO2 y de glucosa, y los barorreceptores (Presión sanguínea). Otro ejemplo son los Termorreceptores hipotalámicos (que captan la temperatura corporal). Ninguno de éstos conduce a la formación de sensaciones conscientes.

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1. PROPIOCEPTORES: Se hallan en el sistema locomotor y el oído interno. Los primeros se encargan de captar los cambios de tensión de los músculos, tendones y articulaciones, y los segundos, los cambios de posición y de dirección de los movimientos del cuerpo. Las respuestas que desencadenan regulan los movimientos y la postura corporal.

FOTORRECEPTORES: RECEPTOR PARA LA VISIÓN “OJO”

El globo ocular contiene los receptores para la luz. Está compuesto de 3 capas concéntricas (Figura 3):

Además, de la coroides se originan ligamentos y músculos, llamados Músculos Ciliares, que sostienen un lente biconvexo llamado Cristalino. Al contraerse los músculos ciliares, aumenta la curvatura de este lente, lo que sirve para enfocar la visión a distancias cortas; además, junto con la córnea, el cristalino es un importante medio refringente.En la cámara posterior del ojo, la cual está delimitada por la coroides por delante y la retina por detrás, está encerrando el Humor Vítreo. Junto con el Acuoso, deben mantenerse a un determinado volumen con el fin de mantener constante la presión que ejercen

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1. La Esclerótica es blanca y dura. Sirve para proteger al globo ocular. En su parte anterior se hace curva y transparente, formando la córnea, que es uno de los medios refringentes (medio que desvía la luz) más importante. Detrás de la cornea se encuentra la cámara anterior, llena de un líquido llamado Humor acuoso, el cual contribuye a la refringencia y a la mantención de la forma del globo ocular.2. La Coroides es una capa cuya pigmentación negra absorbe los rayos lumínicos de modo que éstos no se reflejen en el interior del globo. Además, contiene vasos sanguíneos encargados de la nutrición del ojo.Hacia la parte anterior, presenta una zona perforada y pigmentada, llamada iris. Su perforación se llama Pupila. La musculatura radial y circular del iris sirve para regular el diámetro de la pupila, con lo que se regula la cantidad de luz que entra al globo ocular.

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sobre las paredes del globo ocular. Las alteraciones de estas presiones pueden causar daño severo a la visión, como en el caso del Glaucoma.

3. La Retina es la capa más interna del globo y está apoyada en la coroides, en la parte posterior del globo ocular. Está formada por varias capas celulares: La que está más alejada de la luz está compuesta de dos tipos de Fotorreceptores (Figura 4): Conos, para la visión diurna Bastones, para la visión nocturna

Fig. 4Generación de impulsos nerviosos:

La luz que reflejan los objetos atraviesa la córnea, el cristalino y los humores. Como consecuencia, se forma una imagen invertida de los objetos sobre la retina.La transducción de energía lumínica en potenciales de acción, tanto en conos y como en bastones, se debe a los pigmentos visuales que ellos contienen. Estos están hechos de una proteína llamada Opsina y de un carotinoide derivado de la Vitamina A llamado Retinal.El pigmento de los bastones se llama Rodopsina o Púrpura visual. Al absorber Luz se disocia, lo cual provoca la despolarización de la membrana. Los pigmentos de los conos están formados también por Retinal y Opsina, pero existen 3 tipos de ésta, que determina 3 tipos de conos. La diferencia entre ellos es la sensibilidad a las diferentes longitudes de onda. Al estimularse diferentes combinaciones de conos, se generan, después de los procesamientos en la retina y en el cerebro, las sensaciones de distintos colores.Los Bastones, ubicados preferentemente en la periferia, son más sensibles que los conos y nos sirven par ver de noche, con la luz poca intensa. Como esta luz no estimula a los conos y como éstos son responsables de la visión de los colores, en la penumbra no podemos distinguir un color de otro.Con iluminación intensa la imagen más nítida se forma en la fóvea.

Comparación de las funciones de los fotorreceptores: Bastones y conosActividad 1Responda: ¿Cuál es el fotorreceptor más utilizado en la visión diurna?

Nervio óptico:

Fig. 5

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Los Fotorreceptores hacen sinapsis con otras células, las cuales hacen sinapsis con otras cuyos axones forman el nervio óptico. El punto de salida del nervio óptico se llama Punto Ciego porque, como es obvio, carece de fotorreceptores, de modo que la luz que se proyecta allí no origina sensaciones visuales. Próximo a éste se encuentra una depresión llamada Fóvea, donde se halla la mayor concentración de conos, formando la mancha amarilla. La luz debe llegar a los fotorreceptores atravesando las demás capas. Por esta razón, de toda la luz que toca la córnea, sólo llega a la retina el 10%.

El nervio óptico de un ojo se cruza con el del otro en una región del cerebro llamada Quiasma óptico. Entre el quiasma y el cerebro las fibras nerviosas forman las Cintillas ópticas (Figura 5). La cintilla óptica del lado izquierdo contiene las fibras originadas en el lado externo (Izquierdo) del ojo izquierdo y las originadas en el lado interno (Nasal) del ojo derecho. El fenómeno análogo se da en la cintilla derecha. Actividad 2:

Si se corta el nervio óptico izquierdo ¿Qué campo visual es afectado? ¿El izquierdo o derecho?

Si se lesiona el Quiasma óptico ¿Qué campo visual es afectado? ¿El izquierdo o derecho?

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Enfoque de la imagen:

Fig. 6

Fig. 7

Visión Tridimensional:Para ver en forma Tridimensional debemos ver simultáneamente el mismo campo visual con los 2 ojos (Visón binocular). Esto requiere que los músculos oculares controlen adecuadamente su posición. Cuando los músculos oculares de ambos ojos no funcionan coordinadamente, se produce la anomalía conocida como Estrabismo.

ACTIVIDAD 3 FOTORRECEPTORESIntroducción:

Los primates somos animales fundamentalmente visuales, vale decir, nuestro principal manera de relacionarnos con el entorno es el órgano sensorial de la vista. El ojo humano cumple con la mayoría de las características estructurales y funcionales que son generales a todos los tipos de ojo entre los mamíferos, con algunas modificaciones que lo convierten en un órgano muy adaptable a distintas situaciones. Esta capacidad adaptativa se debe al trabajo conjunto de las distintas estructuras que lo forman.

Instrucciones: Utilizando el texto de 3º medio o cualquiera de los textos de la bibliografía del curso (Villee, Curtis, etc.), deberán solucionar los 6

problemas que te plantea esta guía, contestando en un informe adjunto.

Problemas:1. Nuestro cuerpo está expuesto a millones de bacterias a cada momento. La piel nos defiende del 99% de tales posibles

infecciones. Sin embargo, la piel que cubre nuestros ojos (párpados), no está permanentemente protegiéndolos. ¿Qué impide entonces que nuestros ojos se infecten a cada instante? Menciona todos los mecanismos que puedas.

2. Nuestros ojos se mueven al interior de las órbitas en que se alojan para poder observar en distintas direcciones. ¿Qué mecanismo permite tal tipo de movimiento? ¿Qué hace que los dos ojos se muevan siempre para observar hacia el mismo lugar? ¿Qué sucedería con la visión si tal mecanismo falla?

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El enfoque preciso de la imagen está a cargo de los músculos ciliares. Los rayos que provienen de objetos lejanos vienen paralelos, por lo cual no se requiere una gran curvatura del cristalino para lograr su convergencia al interior de la cámara ocular y, por tal razón, la visión a distancia no requiere de la contracción de los músculos mencionados y por ello no es cansadora (Figura 6). Los rayos provenientes de objetos cercanos, en cambio, vienen divergentes. Por ello se necesita una gran convexidad del cristalino para lograr su convergencia, lo que hace necesario la contracción de los músculos ciliares. Como esto es cansador, los tiempos prolongados de visión cercana pueden causar dolor de cabeza y agotamiento y es recomendable mirar lejos cada cierto tiempo cuando se está leyendo o haciendo cualquier actividad que requiera mirar de cerca.Una anomalía que se debe a la pérdida de transparencia del cristalino se denomina Catarata.

Con los años, disminuye la eficacia de los músculos ciliares, razón por la cual aparece una dificultad para ver de cerca llamada Presbicia. Otra dificultad para mirar de cerca puede deberse a que el globo ocular sea anormalmente corto, lo que se llama Hipermetropía. La imagen se forma detrás de la retina y se corrige con lentes biconvexos. La anomalía contraria se llama Miopía y se corrige con lentes bicóncavos.

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3. Nuestra visión es imperfecta con baja cantidad de luz. Pero igual, algo vemos de noche. ¿Qué adaptaciones físicas (estructuras

que cambian de forma o tamaño) y químicas (sustancias que son fabricadas especialmente para ésto) permiten la visión con luminosidad baja?

4. El cristalino es el lente que permite el enfoque en la retina, capa de células fotosensibles que envía impulsos nerviosos hacia el cerebro. Pero, ¿Cómo se adapta el cristalino a la distancia objeto-ojo, para que el enfoque siempre se produzca en el mismo lugar, o sea, en la retina? ¿Qué sucede cuando el cristalino pierde su capacidad de adaptarse?

5. ¿Qué sucede cuando la córnea no posee un ancho homogeneo? ¿Qué sucede cuando se acumula demasiado humor acuoso delante del cristalino? ¿Cuál es la causa de las cataratas y qué significa que a alguien lo “operen de cataratas”?

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