Recepción Sensorial

Capítulo 35

Sistemas Sensoriales

• Formas en que organismos reciben señales del

mundo externo y el ambiente interno

• Muchos animales pueden sentir estímulos que

los humanos no sienten

– Ej. Pitón- termoreceptores- detectan energía infrarroja

(calor del cuerpo de mamíferos)

– Ej. Murciélago- ecolocación- receptores acústicos en

oídos detectan ecos y envían señales al cerebro

Receptores Sensoriales

Convierten la energía de un estímulo en potenciales

de acción

1. Mecanoreceptores- detectan estímulos de energía mecánica

2. Termoreceptores- energía calórica

3. Receptores de dolor (nociceptores)- daños en tejidos

4. Quimioreceptores- energía química de sustancias

5. Osmoreceptores- cambios en concentración de solutos

6. Fotoreceptores- luz visible y ultravioleta

Evaluando un Estímulo

• Potenciales de acción no varían en amplitud• Cerebro entiende la naturaleza del estímulo

por:

1. Rutas particulares por donde llegan señales (ej. “ver estrellas” al golpear ojos)

2. Frecuencia de potenciales de acción a lo largo del axón

3. Número de axones reclutados

Registros de Potenciales de Acción

Figure 35.3Page 609 

Diferentes presiones de un lápiz en la piel de la mano

Adaptación Sensorial

Disminución en respuesta a un estímulo mantenido por una fuerza constante

Ej. Al ponerte la ropa disminuye conciencia de su presión sobre la piel

Sensaciones Somáticas

• Receptores en más de una ubicación en el cuerpo– Sentidos especiales- ubicaciones específicas

Ejemplos de sensaciones somáticas:

1. Tacto

2. Presión

3. Temperatura

4. Dolor

5. Movimiento

6. Posición

Corteza Somatosensorial

Figure 35.4Page 610

Tiene áreas de mapas correspondientes a partes del cuerpo con mayor agudeza sensorial e intricado control

Ej. dedos, labios

Receptores en la Piel

• Terminales nerviosas

libres (termo, mecano,

nociceptores)

• Receptores

encapsulados– Terminales de Ruffini

– Corpúsculo de Pacini

– Bulbo de Krause

– Corpúsculo de Meissner

Figure 35.5Page 611 

free nerve endings

Pacinian corpuscleDetecta cambios en

presión

Ruffini endingsResponden a presiónY contacto estables,Temp. > 45 grados

bulb of KrauseTermoreceptor

Se activa a <20 grados

Meissner’s corpuscleSe adapta a

vibraciones de baja frecuencia

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Skin receptors interaction.

Animation

Dolor Referido

• Sensaciones de dolor en órganos internos

puede ser proyectada erróneamente a una

parte de la superficie de la piel

– Ej. Ataque al corazón puede sentirse como dolor

en la piel sobre el corazón y a lo largo del hombro

y brazo izquierdo

lungs, diaphragm

heart

liver, gallbladderpancreas

small intestine

ovariescolon

appendix

urinary bladder

kidney

ureter

stomach

Figure 35.6Page 611

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Referred pain interaction.

Animation

Dolor

•Células dañadas liberan bradiquinas–Se liberan prostaglandinas e histamina (inflamación)–Activan terminales de receptores de dolor

Endorfinas y encefalinas- opiáceos naturales atenúan dolor

Tolerancia al dolor con edad

Dolor fantasma- luego de amputación

Gusto

• Sentido especial

• Quimioreceptores en

10,000 papilas gustativas

• Cinco sensaciones

primarias:

1. dulce

2. agrio (ácidos)

3. salado

4. amargo (alcaloides)

5. umami (queso y carne

maduros) Figure 35.8Page 612 

Olfato • Sentido especial

• Receptores olfatorios detectan sustancias volátiles o solubles en agua– 5 millones en humanos

– 200 millones en sabuesos

• Axones de receptores llevan a lóbulo olfatorio en cerebro

olfactorybulb

receptor cell

Figure 35.7Page 612 

Balance y Equilibrio

• En humanos, órganos de

equilibrio están en oído

interno

• Aparato vestibular- consta de

utrículo, sáculo y tres canales

semicirculares

– Llenos de líquido- presión

activa receptores sensoriales

• Vértigo- sensación de girar

en el espacio

– Causado por golpes,

infecciones o estar elevado

vestibular apparatus

saccule

utricle

semicircular canals

Figure 35.9bPage 613

Otolitos• En interior de utrículo

y sáculo• Se mueven en

respuesta a gravedad• Doblan proyecciones

de células pilosas y estimulan los terminales de neuronas sensoriales

Equilibrio Estático: Aceleración-Desaceleración

hair cellotoliths membrane

vestibular nerve

Figure 35.9bPage 613

Equilibrio Dinámico

• Movimientos de rotar la cabeza causan ondas de presión que doblan una cúpula gelatinosa y estimulan células pilosas

cupula

Figure 35.9cPage 613

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Dynamic equilibrium animation.

Animation

Propiedades del Sonido

• Oído detecta ondas de presión

• Amplitud de ondas corresponde a

percepción de sonoridad o intensidad

• Frecuencia de ondas (número de ciclos

por segundo) corresponde a tono

percibido

higher frequency

low frequency

higher amplitude

low amplitude

frequency per unit time

amp

litu

de one cycle

Figure 35.10

Page 614

Anatomía del Oído Humano

cochlea

auditory nerve

eardrumauditory canal

hammer

anvilstirrup

Fig. 35.11a Page 614

Recepción del Sonido

• Ondas de sonido hacen que vibre el tímpano

• Vibraciones se transmiten a huesos del oído

medio (martillo, yunque, estribo)

• El estribo transmite fuerza a la ventana oval

de la cóclea con fluido

Recepción de Sonido

• Movimiento de ventana oval causa ondas en el fluido de los ductos de la cóclea

Figure 35.11bPage 615

eardrum round window

oval window(behind stirrup) scala vestibuli

scala tympani

Recepción del Sonido

hair cells in organ of Corti tectorial

membrane

lumen of cochlear duct

basilar membranelumen of scala tympani

to auditory nerve

Figure 35.11cPage 615

Mecanoreceptores en órgano de Corti (células pilosas) sensibles a vibraciones

Se dañan con exposición a sonidos intensos

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Sound detection animation.

Animation

Visión

• Sensitividad a luz no equivale a

visión

• Visión requiere dos componentes:

1. Ojos

2. Capacidad para formar una imagen en

el cerebro

Pared de Globo Ocular- tres capas

1. Externa

-Esclerótica- protege al globo ocular

-córnea- enfoca luz

2. Media

-Coroides- tiene vasos sanguíneos para aportar nutrientes

-cuerpo ciliar- músculos controlan forma de lente

-iris- controla luz que entra

-pupila- entrada de luz

Pared de Globo Ocular- tres capas

3. Interna

-Retina- tiene fotoreceptores que absorben luz

-fóvea- aumenta agudeza visual

-inicio de nervio óptico- lleva señales al cerebro

Ojo Humano

Interior de globo ocular

1. Lente- enfoca luz sobre fotoreceptores

2. Humor acuoso- transmite luz,

3. Mantiene presión

4. Humor vítreo- transmite luz, sostiene lente y globo ocular

Ojo Humanosclera

choroid

iris

lens

pupil

cornea

aqueoushumor

ciliary muscle

vitreous body

retina

fovea

opticdisk

part ofopticnerve

Figure 35.17Page 618

Patrones de Estimulación

• Rayos de luz pasan a través del lente y

convergen en la retina en el fondo del ojo

• La imagen que se forma en la retina está

hacia arriba y revertida de derecha a

izquierda comparada con el estímulo

• Cerebro procesa imagen corregida

Patrones de Estimulación

Figure 35.18Page 619

Acomodo Visual

• Ajuste del lente para enfocar objeto

• Músculos ciliares se contraen o relajan

• Cuando el músculo se relaja, el lente se

aplana, y mueve punto focal más hacia atrás

• Cuando lente se contrae, mueve el punto

focal hacia al frente del ojo

Organización de la Retina

• Fotoreceptores están en el fondo de la

retina, frente a epitelio pigmentado

• Luego que luz alcanza los

fotoreceptores, pasa por capas de

neuronas envueltas en procesamiento

visual

Organización de Retina

• Señales de

fotoreceptores se

pasan a neuronas

sensoriales

bipolares, luego a

células de ganglio

Figure 35.21aPage 620

ganglion cell

bipolar cell rods

cones

amacrine cell

horizontal cell

incoming light

Figure 35.21a

Page 620

Los Fotoreceptores

• Bastones – Contienen pigmento rodopsina

– Detectan luz bien tenue, cambios en intensidad de luz

• Conos– Tres tipos; detectan rojo, azul, o verde

– Proveen sensación de color y visión diurna

De la retina al Cerebro

retinaoptic nerve

lateral geniculate

nucleus

visual cortex

Figure 35.31Page 621

Desórdenes del Ojo (1)

• Ceguera al color

• Enfermedades de los ojos– Tracoma- bacteria (también causa clamidia) daña conjuntiva

y eventualmente córnea. Africa, Medio Oriente

– Histoplasmosis- hongo en pulmones, se daña retina

– Herpes simplex- afecta la piel, también causa úlceras en córnea

• Problemas al enfocar– Miopía

– Hipermetropía

– Astigmatismo

distant object(focalpoint)

close object(focalpoint)

MiopíaEje horizontal mayor queEje vertical

HipermetropíaEje vertical mayor queEje horizontal

Fig. 35.24-25Page 622-623

Astigmatismo- córnea tiene curvatura disímilRayos de luz no se dirigen hacia mismo punto focal

Desórdenes del Ojo (2)

• Problemas relacionados a la edad– Cataratas- ensombrecimiento en lentes– Glaucoma- humor acuoso en exceso colapsan

vasos sanguíneos de retina, mueren neuronas asociadas a retina y nervio óptico

• Lesiones– Desprendimiento de retina- causado por golpe

o enfermedad