TEMA 5 diapos

• Tema 5*
• Sistemas sensoriales, organización, clasificación, funciones de los receptores y su control, transducción sensorial, integración de la función sensitiva, codificación de la información por los receptores, adaptación a la estimulación sostenida y vías somatosensitivas son clave.

Fisiología sensorial

• Los sistemas sensoriales dependen de células receptoras sensoriales especializadas.
• Estas células responden a estímulos del entorno o del interior del organismo.
• Las células sensoriales varían en sensibilidad y especificidad para distinguir entre estímulos.
• Una célula receptora sensorial transforma la energía de un estímulo en una señal eléctrica.
• Un estímulo sensorial es una forma de energía externa a la que responde una célula receptora.
• Ejemplos de estímulos: químicos, mecánicos y electromagnéticos.

Organización de los sistemas sensoriales

• Las células receptoras sensoriales funcionan como parte de un sistema más amplio.
• Los órganos sensoriales suelen agrupar células receptoras similares y tejidos no neurales.
• Los sistemas sensoriales incluyen los órganos de los sentidos y sus áreas de procesamiento en el SNC.
• El sistema visual incluye los ojos y las áreas cerebrales dedicadas al procesamiento visual.

Clasificación de receptores sensoriales

• Los receptores se clasifican según la clase de energía que los excita.
• Ejemplos de receptores y estímulos percibidos: fotorreceptores (luz visible), electrorreceptores (campos eléctricos), termorreceptores (calor/frío).
• Los receptores también se clasifican como mecanorreceptores, quimiorreceptores, osmorreceptores y magnetorreceptores.

Tipos de transducción sensorial

• Los canales iónicos activados por el estímulo se abren directamente en la transducción ionotrópica.
• La energía del estímulo activa un receptor metabotrópico acoplado a proteína G en la transducción metabotrópica
• Esto conduce a una cascada metabólica que activa la célula sensorial.

Funciones de las células receptoras

• Interorreceptores detectan información sobre los fluidos corporales internos.
• Propioceptores informan sobre el movimiento y posición del cuerpo.
• Exterorreceptores informan sobre estímulos externos ("sentidos clásicos").

Sensación y percepción

• La percepción es la interpretación del animal del mundo externo que se produce en el cerebro
• Se basa en los impulsos nerviosos provenientes de las células sensoriales.
• La percepción difiere de la realidad externa.

Fisiología de las células receptoras sensitivas

• Las células receptoras sensoriales pueden ser neuronas o no neuronales
• Exitan a neuronas a través de una sinapsis
• En las neuronas, un estímulo abre canales sensibles a este, permitiendo la entrada de Na+ y generando un potencial receptor
• Este potencial abre canales de Na+ controlados por voltaje, iniciando un potencial de acción que se propaga al SNC.
• En células no neuronales, el estímulo abre canales iónicos, generando un potencial receptor
• Esto abre canales de Ca2+, que activan la liberación de neurotransmisores a la neurona aferente.

Forma de energía del estímulo

• Cualquier forma de energía excita un receptor específico si la intensidad es suficiente.
• La modalidad sensitiva depende del tipo de receptor estimulado, no de la forma en que se estimula.
• Los receptores poseen un cierto grado de especificidad y se excitan mejor con su clase preferida de energía estimulante
• Los órganos sensoriales bloquean formas de energía no preferidas (filtración periférica).

Transducción sensorial

• La transducción es la conversión de la energía del estímulo en cambios en el potencial de membrana.
• La apertura o cierre de canales iónicos, directa o indirectamente, conduce a la despolarización o hiperpolarización
• Su amplitud depende de la intensidad del estímulo (potencial receptor).

Campos receptivos

• El campo receptivo es el área física que, al ser estimulada, activa una neurona sensitiva.
• La convergencia de neuronas sensitivas crea campos receptivos grandes
• El tamaño del campo receptivo determina la sensibilidad y la discriminación táctil.

Integración de la información sensorial

• Información sensitiva visceral se integra en el tronco encefálico o médula espinal.
• El Resto de la información sensitiva se dirige a diferentes regiones del encéfalo
• El Tálamo sirve como relevo para la información sensitiva, excepto el olfato.

Información codificada por los receptores

• Modalidad del estímulo (qué es)
• Localización (dónde)
• Intensidad (cuánto)

Codificación de modalidad

• Los receptores sensibles a diferentes estímulos envían señales similares al SNC.
• La interpretación depende de las líneas (axones) que transmiten las señales.
• Diferentes vías sensoriales se proyectan a diferentes áreas de la corteza cerebral.

Codificación de la localización del estímulo

• Se realiza a través de líneas marcadas que se proyectan a diferentes zonas cerebrales.
• El encéfalo utiliza diferencias de tiempo para localizar un sonido

Codificación de la intensidad del estímulo

• Frecuencia de potenciales de acción generados por el receptor
• Reclutamiento de receptores (número de receptores activados).

Determinación de la ubicación del estímulo

• Por medio de la inhibición lateral en el SNC
• Este proceso incrementa el contraste entre campos receptivos activos e inactivos.

Adaptación de los receptores

• Los receptores pueden disparar continuamente o adaptarse a la estimulación sostenida.
• Los receptores tónicos responden a parámetros que deben ser controlados continuamente.
• Los receptores fásicos filtran información sensitiva sin importancia.

Mecanismos intrínsecos de los receptores

• Componente mecánico: Disipación de la presión en las capas que rodean la terminación nerviosa.
• Componente electroquímico: Inactivación lenta de los canales de Na⁺.
• Olfatorios también se pueden adaptar.

Adaptación al sonido

• La recepción puede ser amortiguada por el cerebro en mamíferos.
• Las células ciliadas del oído interno detectan vibraciones sonoras.
• El cerebro usa una neurona eferente para inhibir esta sinapsis

Vías somatosensitivas

• Las vías para la percepción somática se proyectan a la corteza y al cerebelo.
• Información sensitiva alcanza la corteza somatosensitiva primaria.
• Las vías sensitivas hacen sinapsis en el tálamo.
• Algunas vías cruzan la línea media en el bulbo raquídeo, otras en la médula espinal.

Quimiorrecepción

• Quimiorreceptores detectan productos químicos y generan señales nerviosas.
• Animales tienen muchos tipos de quimiorreceptores para entornos químicos externos e internos.
• El olfato y el gusto son utilizados detectar sustancias químicas en su entorno externo.
• Se distinguen entre sí según criterios estructurales de órganos y mecanismos involucrados.

Quimiorreceptores de contacto y a distancia

• El gusto detecta sustancias químicas disueltas procedentes de los alimentos(contacto).
• El olfato detecta sustancias químicas volátiles transportadas por el aire (distancia).
• Quimiorreceptores internos responden a químicos dentro del organismo (glucosa, O2, CO2, PH).

Fisiología del gusto

• Las células receptoras del gusto se encuentran en la lengua, el paladar y el esófago.
• Se agrupan en papilas gustativas que contienen botones gustativos.
• Estás poseen células receptoras del gusto con microvellosidades.
• Los receptores del gusto se renuevan constantemente.
• Las células basales (epiteliales) se diferencian en células de sostén y receptoras

Transducción del gusto

• Los mecanismos de transducción del gusto difieren según las cualidades gustativas (5 sabores).
• Algunos mecanismos son ionotrópicos y otros metabotrópicos (proteínas G).
• El gusto es una combinación de sensaciones básicas.

Tipos celulares en gusto

• Las papilas gustativas contienen cuatro tipos celulares morfológicamente diferentes designados como I, II, III y células basales (tipo IV).
• Señal de ATP es clave

Integración de la información gustativa

• Las vías gustativas no cruzan de un hemisferio a otro pero, proyectan fibras al hipotálamo y al sistema límbico (dimensiones afectivas).

Fisiología Sensorial: El Olfato

• Los sistemas olfativos de los vertebrados distinguen sustancias odorantes.
• Los estudios en humanos indican la posibilidad de distinguir miles de diferentes olores.
• Un sistema olfativo está ubicado en el techo de la cavidad nasal.
• Su superficie varía, dependiendo de las especies.
• La organización epitelial contiene tres tipos de células

Fisiología del epitelio olfatorio

• Tres tipos de células: receptoras olfativas, células de soporte y células basales.
• Las receptoras olfativas son neuronas bipolares sensitivas primarias y se recambian completamente.

Mecanismo de transducción en el olfato

• Las proteínas receptoras odorantes son receptores acoplados a proteínas G.
• Los vertebrados incluyen una cantidad abundante de genes dedicados a codificar los receptores de olores.
• Cada célula produce una diferente proteína responsable de captar los olores correspondientes en esa área
• Cuando las moléculas se adhieren a los receptores, el receptor sufre al cambio requerido, la transducción vía adenilato ciclasa con AMPc se produce.

Codificación de la cualidad olfatoria

• El olor se separa en componentes al ser detectado.
• Los receptores responden solamente a un componente de los olores (partes diferentes del olor son detectadas)
• Los nervios aferentes llegan a los bulbos olfatorios, donde hacen sinapsis en los glomérulos, y después se convierten en células mitrales.
• Los glomérulos reciben señales solamente de los receptores determinados con el propósito de detectar componentes.
• Los componentes son separados y clasificados en los glomérulos diferentes.
• Las células mitrales llevan las señales para procesar a través de los glomérulos.

Integración de la información olfatoria

• Los axones de las células mitrales se proyectan a la corteza olfatoria sin pasar por el tálamo
• La corteza consta de varias áreas distintas, la mayor de las cuales es la corteza piriforme
• Ruta desde la corteza olfatoria a regiones del sistema límbico, hipotálamo y áreas frontales y coordinar respuestas emocionales.

Discriminación y adaptación al olor

• La discriminación es codificada por los patrones en los glomérulos activados.
• La corteza puede distinguir muchos.
• La adaptación es rápida por medio de adaptación intrínseca (fásicos) o extrínseca en el SNC .

Mecanorrecepción: equilibrio y audición

• Detectan la deformación física causada por estímulos mecánicos.
• La distorsión aumenta la permeabilidad a los iones Na y K, causando una despolarización.

Transducción en las células pilosas

• La unión de las puntas en proteínas sirve para abrir los canales K del interior celular.
• K fluye dentro de la célula

Equilibrio y órgano vestibular

• El equilibrio mantiene la posición del cuerpo en el espacio.
• Órganos otolíticos detectan gravedad y aceleración lineal.
• Utrículo: horizontal.
• Sáculo: vertical
• Canales semicirculares detectan la rotación y la aceleración rotacional.

Equilibrio: utrículo y sáculo

• Otolitos, células de soporte, fibras nerviosas son estructuras sensitivas.

Equilibrio: canales semicirculares

• Tres conductos
• Orientados en las tres direcciones del espacio
• En el extremo de cada uno: ampolla con cresta

Integración de la información del equilibrio

• Señales vestibulares se dirigen a los núcleos vestibulares
• El cerebro procesa estos impulsos desde la médula-ponte
• De allá, la envía coordinadamente al cerebelo
• El tálamo consciente de la posición de la cabeza
• Los nervios del cerebro pueden relacionar el movimiento de los ojos y dirección de la cabeza

Audición:

• Percepción de energía de las ondas sonoras.
• Las ondas sonoras ondulan los medios eléctricos (sólido-gaseoso) y causa vibraciones para propagar.
• La interpretación de amplitud, frecuencia y la duración de estas ondas determina si hay sonido presente.

El oído

• Tres regiones: exterior, medio interior
• Recolectar ondas sonoras requiere concentrarse sobre el audífono.

El Oído Medio

• Los huesecillos son parte importante, son el martillo, el yunque y el estribo
• El estribo se relaciona ovalmente con la ventana. La ventana mueve las ondas a la cóclea
• Trompa de Eustaquio alivia la presión.
• La concentración de fuerza sobre la superficie ayuda a transferir más energía

El oído interno

• Perilinfa (similar al plasma)
• Endolinfa (liquido intracelular similar)
• Tímpano
• Conectar el conducto coclear, el vestibular y timpánico.

Membrana basilar y órgano de Corti

• El cuerpo está en contacto con la membrana tecotrial
• La estereocilia (pelos a través de la basilar) membrana contacta la sobrepuesta
• El fluido se mueve en la cóclea a través de la basilar.

Discriminación de la frecuencia-vibración

• Sensibilidad determinada tiene el camino.
• Helicotrema(flexible)
• Base (estrecha rigida)
• La membrana vibra activamente como una función del estimulo (el como se oye)

Transducción en Múltiples Pasos

• Las ondas trasfieren los timpanos, que las mueven.
• Ondas, las células de los cilios crean potenciales que viajan al encéfalo.
• La energía es transportada y disipada en el tímpano.

Integración: vías auditivas

• El cerebro recibe la información en ambos lados
• Los sonidos estimulan los pelos del área.

Los Fotorreceptores

• Oído interno, Anatomía, membrana de la retina transductora es la pupila activa.

Fotopigmentos

• Una proteína integral que consiste en un fotopigmento tiene una membrana llamada opsin aunado a un organismo no-peptídico en moléculas (cromóforo).
• La vista requiere usar esta forma.
• La luz causa los efectos.

Fotorreceptores: conos y bastones

• Todos los bastones y todos sus conos se juntan en tres tipos.
• El segmento interno contiene orgánulos
• Como el resultado de la sensibilidad tienen muchos y alta diferencia entre la luz.

Fisiología sensorial

• Bastones y conos transducen la luz al potencial para hiperpolarización
• Con más brillante la luz es, mayor es el hiperpolarización

Fototransducción: Resumen

• La luz causa transducción
• Al no haber luz, ocurre lo opuesto.
• Lo que causa eso determina el nombre de la condición.

Regeneración de la Rodopsina

• Los enzimas producen regeneración a la luz de la retina.

La estructura del ojo

.Enfoque

• Las imágenes de luz invierten al reflejar y enfocar la retina
• Varios tipos de células se encargan de detectar la integración.

Acomodación

• Acudir al ciliar significa estirar las partes alrededor de la retina al igual que a ligamentos
• El músculo contraido libera estiramientos.

Alteraciones visuales

• Afecta el punto focal hacia ciertas distancias
• Algunos puntos caen al frente, mientras que otros caen atrás
• Depende en el cambio y los ajustes.