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ÍNDICE.
- (^) Sistemas sensoriales
- Receptores sensoriales
- Mecanorreceptores primarios y secundarios
- Fotorreceptores. Quimiorreceptores.
- Otros receptores.
1.Sistemas sensoriales.
Son el punto de partida de funcionamiento de todo el sistema nervioso. Captamos la información del exterior que siempre va a ser en forma de energía ( eléctrica, térmica) y genera respuestas.
Receptor sensorial órgano sensitivo que recibe el estímulo adecuado ( energía,…) Los tipos de sistemas sensoriales se clasifican de diferentes maneras en función del criterio.
- (^) Tipo de energía del estímulo.
- Mecanorreceptores ionotrópica
- Vestibulares perciben la información de equilibrio, posición, propioreceptres
- Osmorreceptores
- Receptores auditivo, cuyo estimulo es energía mecánica
- (^) Electrorreceptores: cambios de campos eléctricos.
- Electrorreceptores químicos: tactos y gusto: son metanotrópicos
- Fotorreceptores metabolotropicas
- Magnetoreceptores.
- En función de donde esta la fuente del estimulo
- (^) Exterorrepcetores reciben estímulos externos
- Interreceptores: procedentes del interior del organismo( cambio en pH).
- En función de su organización estructural
- Primarios: son aquellos que el estímulo activa a una neurona que ella misma genera un potencial de acción si el estímulo es lo suficientemente fuerte y de ahí hasta el centro de integración
- Secundarios: una célula sensorial que no es una neurona es una célula especializada que suele estar en epitelios. Ella no genera potencial de acción sino que libera un neurotransmisor que activa a una neurona aferentes capaz de generar esas señales que en definitiva son potenciales de acción.
Transducción de la señale
sensorial.
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Hay que tener en cuenta que hasta que no salta el potencial de acción todo es graduado.
Propiedades de la recepción sensorial
- Especificidad: hace alusión a que cualquier estimulo tienen que tener un umbral para producir una respuesta aunque haya una gran especificidad y los receptores solo responde a los fotones ( ojos) ves las estrellas( por un golpe). Son específicos con los umbrales si está por encima hay una respuesta inespecífica
Adaptación implica la capacidad que tenemos de adaptarnos a un estímulo que perdura en el tiempo y el receptor lo que va haciendo es disminuir la respuesta de manera progresiva. Hay dos respuestas posibles.
- Adaptación tónica son aquellas adaptaciones que se dan lentamente
- Fásicos se adaptan rápidamente.
- Codificación de la información sensorial. : los coches son idénticos pero llegan por diferentes vías a distintos destinos esto permite decodificar la información.
- Modalidad: únicamente depende del tipo de célula receptora que se haya estimulado y no de como se ha estimulado.
- Intensidad: los órganos sensoriales van a responder con diferente intensidad en función de la intensidad del estímulo. Estímulos muy pequeños por debajo del umbral no generan una respuesta en el receptor.
- Localización: esta relacionado con umbral de sensibilidad, que es la capacidad que tenemos para discriminar entre dos puntos muy próximos en la superficie corporal. Por ejemplo, un compas.
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una o dos, envueltas en una sustancia gelatinosa dentro de una capsula que les hace mucho más eficientes, tacto fino
- (^) Discos de Merkel: tienen la peculiaridad de que su extremo se bifurca formando unas estructuras planas que contactan directamente con la papila de la epidermis, estos discos de Merkel están especializados en discriminar superficies rugosas, texturas distintas, formas, bordes
- Corpúsculos de Ruffini: la primera diferencia es que son más profundos, ya en la zona media de la dermis, sus respuestas van a ser a estímulos mecánicos, pero más intensos.
- (^) Corpúsculo de Pacini : son los más sofisticados, los más profundos y están formados por un conjunto de lamelas, capa de lamelas concéntricas unas sobre otras, diseñados para percibir estímulos mecánicos, cambios de movimiento o un estímulo mecánico que se desliza
- Los plexos nerviosos que inervan la raíz del pelo, son terminaciones nerviosas libres que están abrazando la raíz de cada uno de los pelos.
No es homogénea, las superficies corporales que carecen de vello corporal tienen sobre todo receptores de tipo Meissner y las que tienen vello tienen más tipo de receptores de Pacini.
Propioceptores en vertebrados
Mecanorreceptores asociados al musculo esquelético. En vertebrados tenemos dos tipos:
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Órgano tendinoso de Golgi:
El órgano tendinos se sitúa justo entre el final del tendón y el comienzo de la fibr a muscular. Ese órgano es una neu rona aferente que llega de tipo Ib y se ramifica. Y hay fibras de col ágeno que for man parte de los tendones y for ma una cap sula. Res ponde simple y llanamente a los cambios de ten sión muscular. Su adaptación es bas tante lenta
Huso musculares
Anatómicamente se diferencian de los anteriores en que no estamos en los tendones si no dentro del propio musculo esquelético. Las terminaciones nerviosas aferentes abrazan fibras musculares que están dentro del huso, se denominan fibras intrafusales, son neuronas aferentes que rodean completamente al huso y responden a los cambios de longitud de la fibra muscular.
Mecanorreceptores de equilibrio:
Línea lateral de los peces
Permite que el pez mantenga esta posición. No son exclusivos de peces, también las tienen los anfibios acuáticos. Están formados por una estructura que se basa en un canal que conduce el agua y luego tenemos unos órganos de la línea lateral que reciben el nombre de neuromastos son terminaciones neuronales que llegan a envolver a unos centenares de células sensoriales que se caracterizan porque están dotadas de un cilio en su extremo apical. Encima hay una cúpula con una sustancia gelatinosa.
Se detecta el equilibrio, porque la corriente de agua que entra circula por estos canales y desplaza la cúpula hacia un lado o hacia otro, es la señal que hace que estos nervios sensoriales permitan el estímulo
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Órgano vestibular.
Las vibraciones sonoras pasan a través del conducto auditivo externo, vibra la membrana timpánica y esta vibración se transmite por la cadena de los 4 huesecillos hasta el caracol, donde distinguimos dos componentes fundamentales: canales semicirculares (que regulan el equilibrio) y la cóclea (órgano auditivo).
¿Por qué cuando subimos muy deprisa en el coche, mucha altura con una cierta rapidez se nos taponan los oídos, y cuando tragamos se destapona?
Porque la presión del oído externo cambia mientras que la del interno sigue siendo la misma y cuando tragamos saliva la trompa de Eustaquio se abre y permite igualar las presiones.
En el orgánulo vestibular hay canales semicirculares (anterior, posterior y lateral) y órganos otolíticos son un utrículo y el salículo. La importancia de las ampollas membranosas no hay que dejarlas de lado hay tres: anterior, lateral y posterior.
A continuación, tenemos el órgano auditivo la cóclea, todo ello es el laberinto, pero está formado por un componente, que está encargado del equilibrio y el componen coclear que se encarga de la audición.
Canales semicirculares
La ampolla está formada por las células ciliadas con sus esterocilios y su quinetocilio, con una cúpula de material gelatinoso por encima y en la base neuronas aferentes sensoriales. Un mamífero consigue saber la posición de su cabeza, la posición erguida, porque sus células ciliadas están en la posición sin modificación, se manda información de trenes de potenciales de acción que estamos en equilibrio. Si giramos la cabeza, lo que va a pasar es que el líquido de la endolinfa empuja hacia un lado, como consecuencia se desplazan los cilios y esto hace que el tren de impulsos cambie. La sustancia gelatinosa le confiere una cierta inercia al sistema, porque amortigua los cambios leves
Órgano otolíticos:
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Además de tener las células ciliadas, por encima existe una condensación de sustancias, fundamentalmente de carbonato cálcico, que constituye lo que se llaman las otoconias o la membrana otolítica , están por encima de estos órganos otolíticos y lo que pasa es que, en este caso, lo que nos vamos a encontrar es el efecto de la presión de esas capas de otolitos sobre las células ciliadas. Esta membrana de otolitos tiene inercia y cuando lo movemos muy deprisa los otolitos no les da tiempo a volverse a colocar. Esta información captada por las células ciliadas viaja por el nervio vestibular hasta el bulbo y el cerebro donde desarrolla un fuerte control postural.
Mecanorreceptores en invertebrados
Estatocistos : prácticamente los tienen todos los vertebrados, menos lo insectos. Son receptores de gravedad. La base anatómica es: neuronas sensoriales ciliadas y partículas que son los estatolitos, pueden ser múltiples o una sola. Esas partículas presionan los extremos de los cilios y como consecuencia se manda información a través de neuronas. En los crustáceos es muy parecido y tenemos un canal. O en el caso de las langostas los tienen en las anténulas. Pelos táctiles En los insectos tienen una adaptación más especial. Los pelos táctiles son aquellos que tienen en su base una dendrita de una neurona, y esa dendrita de esa neurona, es capaz de percibir cambios en la posición del pelo y los transduce a través del extremo de la dendrita hacia la neurona.
Audición: órganos timpánicos de los insectos
Órganos timpánicos : nos recuerdan a los tímpanos. La posición es muy variable, algunos están en el tórax, como ocurre con una mariposa nocturna, o en el abdomen, en las tibias los tienen sobre todo los saltamontes. Sirven para permitir el equilibrio.
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- El movimiento dl estribo en la ventana oval transmite las vibraciones a la perilinfa en la escala vestibular
- Las vibraciones pasan a través de la membrana vestibular y entran en la endolinfa del conducto coclear
- Las diferentes frecuencias de vibración en la endolinfa mueven regiones específicas de la membrana basilar, estimulando conjuntos específicos de células receptoras
- Una célula receptora se desporaliza; su membrana se vuelve más permeable a los iones de calcio
- En presencia de iones de calcio, las vesículas en la base de la célula receptora liberan el neurotransmisor
- El neurotransmisor estimula los extremos de las neuronas sensoriales cercanas
- Los impulsos sensoriales se activan sobre las fibras de la rama coclear del nervio vestibular
- (^) La corteza auditiva del lóbulo temporal interpreta los impulsos sensoriales
Usos terapéuticos de la toxina botulínica :
- hiperhidrosis, sudor excesivo de manos.
- Síndrome en el que se producen tics dolorosos.
- Para tratar el estrabismo
Fotorreceptores
Captan el estímulo lumínico. Dependiendo de la longitud de onda, en general, por debajo de 400 nm solo van a ver algunos organismos nocturnos, y por encima de 700 en infrarrojos solo ven muy pocos. Entre 400 y 700 estamos la mayoría de los vertebrados
El receptor es la rodopsina los fotorreceptores están basados en proteínas que tienen una molécula inorgánica que, en concreto es el retinal y la proteína fotorreceptora se agrupa y se almacena en pigmentos visuales:
En la evolución nos vamos a encontrar 2 líneas de fotorreceptores:
- La línea ciliar es propia de celenterados, y de todos los vertebrados. El fotorreceptor deriva de un cilio, el cual se modifica para aumentar la superficie de la membrana porque en la membrana vamos a tener proteínas fotorreceptoras. Cuantas más proteínas fotorreceptoras mejor.
Línea rabdomérica : no tenemos cilio, pero si incremento de la superficie de la membrana, simplemente a base de microvellosidades. Para conseguir más proteínas receptoras.
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Las células fotorreceptoras de los vertebrados son los conos y los bastones. Tenemos un segmento externo uno interno y la terminación sináptica. En el segmento externo vamos a encontrar espacios de membrana que forman una especie de discos que pueden estar aislados como en el caso del bastón o conectados como en el caso del cono, todo ello deriva del cilio. En el segmento interno está el núcleo y una gran densidad mitocondrial que explica la gran demanda de energía. Y en el extremo tenemos las terminaciones sinápticas con una gran cantidad de vesículas que liberan el neurotransmisor.
Los animales con visión nocturna casi el 100% de las células son bastones y los de visión diurna tienen mayoritariamente conos.
Fototrasnducción Lo que nos vamos a encontrar es que tanto en vertebrados como en invertebrados la fototrasnducción implica un cambio de potencial de membrana. En los invertebrados se despolariza y en los vertebrados se hiperpolariza.
Proteína de 7 dominios transmembrana que se llama rodopsina porque la parte proteica es una opsina y en el interior tiene la parte inorgánica que es el retinal que se encuentra en forma 11-cis en estado de reposo. Esto es la rodopsina, el punto donde se produce la captación del estímulo lumínico. Todas estas proteínas están en las membranas, cuanta más membrana tengamos más posibilidades tendremos de tener mayor cantidad de rodopsinas. En la membrana del segmento externo se localizan canales de sodio que en reposo están abiertos, siempre desde fuera hacia dentro (se denomina corriente oscura, en oscuridad los canales de sodio de las membranas de los fotorreceptores están abiertos y por lo tanto el sodio entra de manera continua). Cuando llega la luz, estimula a la rodopsina, el retinal pasa a la forma trans (estar estirado) y como consecuencia lo que va a hacer es activar a una proteína que, en este caso, se ha llamado transducina porque transduce la información lumínica. Transducina es una proteína G con actividad alfa-beta- gamma. La transducina se activa y como consecuencia se genera una activación de las fosfodiesterasas de GMPc (PDE). Estas PDE hidrolizan el GMPc que pasa a ser GMP y esto provoca que se cierren los canales de sodio. Y esto es lo que genera una desporalización de la célula.
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una serie de células retinulares suelen ser 8, alrededor de un espacio central. Además, tienen una capa de células pigmentarias que rodean a las células retinulares. En estas células retinulares y sus células pigmetnrais lo que vamos a encontrar si lo seccionados: hacia la luz del interior que delimita todas las estructuras del omatidio se proyectan todas las microvellosidades de las células retinulares donde contienen el pigmento visual. Cada omatidio detecta una parte del campo visual y en el ganglio cerebroideo se forma un mosaico de imágenes que permiten detectar el campo visual completo.
Los insectos diurnos tienen ojos destinos a los nocturnos en un caso se denominan ojos de aposición y en el otro de superposición
Ojo de los vertebrados : en cámara simplemente tiene una capa exterior que va a ser la esclerótica que dará lugar a la córnea por el exterior. Y hacia el interior tenemos la fóvea que dará lugar a la la retina. El humor vítreo rellena toda la cavidad. El cristalino separa la cámara interior con la exterior que esta rellena de humor acuoso. Tenemos unas estructuras que forman el iris que permiten con su apertura o cierre, regular la cantidad de luz que entra al ojo, el control motor del iris tiene una enorme complejidad, no solo a nivel de la apertura y cierre del iris sino también a nivel del músculo ciliar, que está justo en la base del iris, salen unas fibras que están contactando con la lente del cristalino para que el cristalino se haga más cóncavo o no y permita enfocar lo que está más cerca o no.
- La presbicia: que es una anomalía del ojo que consiste en la imposibilidad de ver con claridad los objetos próximos y que se debe a la rigidez del cristalino.
- Miosis : contracción de la pupila
- Midriasis dilatación de la pupila.
¿ Por qué un ojo es miope o hipermétropes?
- Miope: es uno de los defectos de la refracción o errores en el enfoque visual más frecuentes. Pueden ver bien de cerca pero no de lejos. Es produce porque las imágenes, en vez de enfocarse sobre la retina lo hacen delante de la misma lo que dificulta la visión a larga distancia
- Hipermétropo: la imagen se enfoca detrás de la retina y no directamente sobre ella. Este fenómeno se debe, bien a que el ojo del paciente es más corto de lo habitual o bien a que la potencia óptica de su cristalino y/o su córnea n es menor de lo normal.
La retina está formada por capas celulares que son longitudinales formadas por 3 tipos de células:
- los conos y bastones
- (^) células bipolares (2 polos, uno contacta con los polos y bastones y otro para contactar con las células ganglionares).
- Los axones de las células ganglionares conforman los nervios ópticos.
También se regula a nivel transversal:
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- Las células horizontales, se denominan si porque atraviesan la retina
- (^) Las células amacrinas que son inhibitorias, para regular la información visual y la imagen viaje con nitidez.
Se ve en colores porque tenemos varios tipos de células fotorreceptoras que se estimulan a diferente longitud de onda. El que no tiene esta variedad de células fotorreceptoras no puede ver en colores.
La información del nervio óptico viaja hasta:
- Las vías visuales llevan esta información al cerebro a la corteza visual. En general va a haber 2 posibilidades: Parte de la información procedente del nervio óptico, se cruza e informa al hemisferio del lado contrario. Parte informa al hemisferio del mismo lado.
La información de estos nervios ópticos llega al núcleo geniculado lateral que está en el tálamo donde se contrasta la información que luego se expande de manera radial que se llama radiación geniculoestriada hacia la corteza visual estriada, está en la parte occipital. Y ahí es donde lo vamos a ver.
- No solo el nervio óptico llega ahí, parte del nervio óptico llega al hipotálamo, a un núcleo supraquiasmático esto explica, si está relacionada con los ritmos biológicos, porque en los ciegos sus ritmos circadianos no están modificados.
- También van al mesencéfalo a los tubérculos cuadrigéminos , proyectan otra información que luego ira al cerebro. Y es lo que hará que una imagen nos resulte terrorífica o placentera.
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Transducción de sabores
Es la célula receptora la que traduce la información gustativa en un potencial gracias a la apertura o cierre del canal o la formación de segundos mensajeros. Los receptores de sustancias ácidas o receptores acoplados a proteínas g son de sabor dulce, amargo que luego formaran 2º mensajeros..
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Acido y salado significa canales de sodio dependientes de aminolide. Para las sustancias acidas tenemos un canal que permite la entrada de protones es una variantes pkd y es canal sensible a protones
Los sabores amargos y dulce tienen receptores con dominio tir es un dímero implicado en captar la información de sustancias dulce
Unami es acoplado proteínas g tienen dominios pir, además su cascada de señalización implica apertura de canales calcio, que permite la entrada de calcio hacia interior cuando se activa por IP3.
El receptor amargo es metabotrópico acoplado a proteínas g y por analogía a la trasducina a esta se le llama gusducina como consecuencia de la generación de ipse3 se abren canales trpm y entra el calcio.
De esta forma conseguimos que el mensaje de la sustancia química se pasa a un potencia de acción que pase al cerebro. Las vías gustativas son las rutas por las que la información gustativa llega al cerebro.
Hay tres pares de nervios craneales. El 7,9 y 10 .El 9 parte posterior amargo y el décimo todas las papilas de la epiglotis.De forma conjunta , cuando el alimento ha entrado viaja por estas vías hasta el núcleo del tracto solitario y desde aquí viajan por diferentes regiones del cerebro.
La ruta mas clásica lleva al información al tálamo, y desde ahí lleva a la zona de la corteza y de la ínsula pero a parte de eso esto solo nos permite percibir el sabor y nada más pero desde este núcleo se envía información a otras regiones del cerebro como al hipotálamos y a la amígdala que produce emociones y no solo vienen desde el núcleo sino que esta reforzada por la información de la corteza. Un determinado sabor da sensaciones.
Los olfativos
Percibe olores a distancia. El órgano olfatorio esa fundamentalmente en la zona nasal. En la zona transorbital esta el hueso perforado por enzima el bulbo olfatorio y por debajo esta la cavidad nasal. Que hay( de abajo a arriba)
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Olfativos en insectos.
Detección de olores a grandes distancias. el olfato está en los sensilios que encontramos en cada uno de ellos va a entrar una neurona ( un axón ) todo lo largo del sensidio. Los sensilios están en Antenas, abdomen y desde allí encontramos que la neurona olfativa cuya zona está en el cuerpo envía el axón por el poro y el compuesto químico entra y es capatado y enviado al cerebro. Hay neuronas accesorias en la base que están recambiando las neuronas olfatorias.
Nocicepción.
Es un proceso muy complejo. Se conocen muchas rutas y mecanismos antinocicepción y termorrecepción. Es una especialización de receptores para calor y frío y pueden solaparse. En el caso de algunos ofidios la capacidad de algunos tienen una membrana sensible al calor.
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