Sistemas sensoriales: Tema 8, Odontología

Sistemas Sensoriales

• El Tema 8 trata sobre los sistemas sensoriales dentro de la fisiología, presentado por Lourdes Luzón Oliver para el grado en odontología.

Contenidos del Tema

• Los temas a tratar incluyen los sistemas sensoriales, transductores de energía, tipos de receptores, campos receptivos y la codificación de la información.

Vías Sensoriales

• Los sistemas sensoriales reciben información del entorno a través de receptores especializados ubicados en la periferia.
• Estos receptores transmiten la información al Sistema Nervioso Central (SNC) mediante una serie de neuronas y relevos sinápticos.
• La mayor parte de las vías sensoriales atraviesan el tálamo en su camino hacia la corteza cerebral.
• Las vías olfatorias procedentes de la nariz se proyectan a través del bulbo olfatorio hacia la corteza olfatoria.
• Las vías sensitivas se proyectan al tálamo, que a su vez modifica y transmite la información a los centros corticales.
• Las vías del equilibrio se proyectan principalmente al cerebelo.

Tipos de Fibras Nerviosas

• Las fibras nerviosas se clasifican según su velocidad de conducción.
• La velocidad de conducción depende del tamaño de las fibras y de la presencia o ausencia de mielinización.
• A mayor diámetro y presencia de mielina, mayor es la velocidad de conducción.
• Tipos de fibras nerviosas y sus características:
  • A alfa (Aα): motoneuronas, diámetro grande, velocidad rápida, mielinización presente.
  • A beta (Aβ): tacto, presión, diámetro mediano, velocidad mediana, mielinización presente.
  • A gamma (Aγ): motoneuronas para husos musculares, diámetro mediano, velocidad mediana, mielinización presente.
  • A delta (Aδ): tacto, presión, temperatura, dolor rápido, diámetro pequeño, velocidad mediana, mielinización presente.
  • B: nervios autónomos preganglionares, diámetro pequeño, velocidad mediana, mielinización presente.
  • C: dolor lento, nervios autonómicos posganglionares, olfato, diámetro pequeño, velocidad lenta, mielinización ausente.
  • Ia: husos musculares aferentes, diámetro grande, velocidad rápida, mielinización presente.
  • Ib: aferentes de los órganos tendinosos de Golgi, diámetro grande, velocidad rápida, mielinización presente.
  • II: aferentes secundarios de los husos musculares, tacto, presión, diámetro mediano, velocidad mediana, mielinización presente.
  • III: tacto, presión, dolor rápido, temperatura, diámetro pequeño, velocidad mediana, mielinización presente.
  • IV: dolor, temperatura, olfato, diámetro pequeño, velocidad lenta, mielinización ausente.

Receptores Sensoriales

• Receptores simples son neuronas con terminaciones nerviosas libres, que pueden ser mielínicas o amielínicas.
• Receptores nerviosos complejos poseen terminaciones nerviosas encapsuladas en tejido conectivo, como los corpúsculos de Pacini, que detectan el tacto.
• Receptores de sentidos especiales: células especializadas que liberan neurotransmisores a neuronas sensitivas para iniciar potenciales de acción. Un ejemplo son las células pilosas del oído.
• La información sensitiva viaja desde la médula espinal a través de una serie de neuronas:
  • Neurona de primer orden: En el receptor.
  • Neurona de segundo orden
  • Neurona de tercer orden: En el tálamo (estación de relevo).
  • Neurona de cuarto orden: En la corteza cerebral.

Receptores Sensitivos: Generalidades

• Los receptores sensoriales pueden ser neuronas o células epiteliales especializadas.
• Transducen estímulos ambientales en señales nerviosas.
• Los estímulos ambientales detectables son mecánicos, lumínicos, químicos y térmicos.

Propiedades Generales de los Sistemas Sensitivos

• Sentidos especiales: visión, audición, gusto, olfato, equilibrio.
• Sentidos somáticos: tacto, temperatura, dolor, prurito, propiocepción (propioceptores).
• El receptor actúa como transductor convirtiendo la señal en energía electroquímica.
• La señal intracelular implica un cambio en el potencial de membrana.
• Un estímulo que alcanza el umbral genera un potencial de acción en el SNC.
• La integración de la información ocurre en la corteza cerebral o en el trabajo subconsciente.

Transmisión Sensitiva y Potenciales Graduados

• La transducción es la conversión de energía del estímulo en información procesada por el sistema nervioso.
• Canales iónicos o segundos mensajeros inician un cambio en el potencial de membrana.
• Estímulo suficiente: forma de energía a la que un receptor responde con mayor intensidad.
• Umbral: el nivel mínimo de estímulo necesario para provocar una respuesta.
• Potencial de receptor (graduado): cambio en el potencial de membrana del receptor sensitivo.

Potencial de Receptor

• El potencial de acción se dispara cuando el potencial del receptor despolarizante excede el umbral en la neurona sensitiva.
• La amplitud de los potenciales del receptor varía en función de la intensidad del estímulo.
• Si el potencial del receptor es despolarizante y alcanza el umbral, se dispara el potencial de acción.
• La intensidad y duración del estímulo determinan la magnitud del potencial del receptor.

Campos Receptivos

• Área física donde un estímulo puede activar una neurona.
• Existen campos receptores en neuronas de primer, segundo, tercer y cuarto orden.
• Los campos receptivos frecuentemente se superponen y pueden mostrar convergencia.
• El tamaño del campo receptivo determina la sensibilidad: a menor tamaño, mayor precisión en la localización del estímulo.
• Cuanto más alto es el orden de la neurona, más complejo es su campo receptivo.

Campos Receptivos de las Neuronas Sensitivas

• La convergencia de campos receptivos de neuronas primarias crea campos receptivos secundarios grandes.
• En áreas más sensibles los campos receptivos son pequeños.
• Dos estímulos dentro del mismo campo secundario se perciben como un solo punto debido a la convergencia de señales al encéfalo.

Inhibición Lateral

• La inhibición lateral aumenta el contraste y facilita la percepción del estímulo.
• Neuronas secundarias inhiben a neuronas vecinas, creando mayor contraste entre la señal original y su entorno.

Codificación Sensorial

• Determinación de la modalidad sensitiva, qué neuronas se activan y dónde terminan en el encéfalo, siguiendo líneas etiquetadas en vías sensoriales específicas.
• La localización del estímulo se determina según qué campos receptivos se activan, influenciado por la inhibición lateral.
• El umbral es el estímulo mínimo detectable, variando entre individuos.
• La intensidad del estímulo se codifica mediante el número de receptores activados, la frecuencia de activación y los tipos de receptores activados.
• La duración del estímulo influye en la duración de los potenciales de acción y está sujeta a la adaptación del receptor (tónicos vs. fásicos).
• El patrón de impulsos nerviosos: media de descarga, la duración de la activación, y patrón temporal de activación.

Codificación de Intensidad y Duración

• Los estímulos más largos o intensos liberan más neurotransmisor.
• La intensidad y duración del potencial del receptor varían dependiendo del estímulo.
• La frecuencia de los potenciales de acción es proporcional a la intensidad del estímulo.
• La duración de una serie de potenciales de acción es proporcional a la duración del estímulo.
• La liberación del neurotransmisor varía según el patrón de los potenciales de acción.

Adaptación del Receptor

• Receptores fásicos: Detectan cambios y estímulos de vibración, estímulos rápidos, como olfato y oído.
• Receptores tónicos: Detectan la duración e intensidad del estímulo, como los barorreceptores, receptores táctiles y receptores irritativos.

Tipos de Receptores Sensoriales

• Mecanorreceptores: Se activan mediante presión, vibración o propiocepción.

  • Corpúsculos de Pacini
  • Receptores articulares.
  • Receptores de estiramiento del músculo
  • Células ciliadas de los sistemas auditivo y vestibular
  • Barorreceptores del seno carotídeo

• Fotorreceptores: Se activan mediante la luz.

  • Bastones y conos de la retina.

• Quimiorreceptores: Se activan mediante sustancias químicas.

  • Receptores olfativos
  • Receptores gustativos.
  • Osmorreceptores: Detectan cambios en la concentración de líquidos.
  • Quimiorreceptores del cuerpo carotídeo: Detectan niveles de O2.

• Nociceptores: Detectan temperatura y dolor.

  • Terminaciones de las células.

Sistema Somatosensorial y Mecanorreceptores

• Corpúsculos de Pacini: Estructuras en la piel subcutánea que detectan presión mecánica y vibración.
• Corpúsculos de Meissner: En la piel sin vello, detectan velocidad y adaptación rápida.
• Corpúsculos de Ruffini: Estiramiento, presión y rotación articular, adaptación lenta.
• Discos de Merkel: En las células epiteliales, detectan presión y textura, discriminan entre dos puntos.

Tipos de Receptores Sensoriales: Nociceptores

• Responden a estímulos nocivos que pueden producir daño hístico y son de dos clases principales:
  • Térmicos/Mecánicos: Fibras nerviosas delta A, mielinizadas y responden al dolor agudo o punzante.
  • Nociceptores Polimodales: Fibras C no mielinizadas que responden a estímulos mecánicos, químicos, y de temperatura alta o muy baja.
• La piel dañada genera una respuesta inflamatoria y permeabilidad de vasos sanguíneos.
• Los axones liberan Sustancias que sensibilizan a los estímulos dolorosos: Hiperalgesia (reducción del umbral del dolor).

Termorreceptores

• Detectan cambios de temperatura
• Receptores de adaptación lenta.
• Receptores de frío y calor.