Fisiología Sensorial - Clase 01 - 01 de marzo (Viernes)
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Universidad de Los Andes
Yohandry Pernia
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Esta clase introduce la fisiología sensorial, explicando cómo el cerebro procesa la información sobre el entorno y el cuerpo a través de los órganos sensoriales. Se definen conceptos como estimulo, sensorialidad y sensaciones. El texto introduce conceptos como la transducción de estímulos y la propagación de la señal a lo largo del sistema nervioso.
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REALIZADO POR YOHANDRY PERNIA CLASE IMPARTIDA POR EL DR MARCOS PARADA Fisiología Sensorial "El cerebro necesita información sobre la condición y los cambios en el medio ambiente y su propio cuerpo. Los órganos sensoriales proporcionan al cerebro información sobre los estímulos del medio ambiente y d...
REALIZADO POR YOHANDRY PERNIA CLASE IMPARTIDA POR EL DR MARCOS PARADA Fisiología Sensorial "El cerebro necesita información sobre la condición y los cambios en el medio ambiente y su propio cuerpo. Los órganos sensoriales proporcionan al cerebro información sobre los estímulos del medio ambiente y de nuestro cuerpo. Para ello, se conectan a nervios, vías y centros neuronales del cerebro para formar sistemas sensoriales" ¿QUE ES LA SENSORIALIDAD? es la capacidad que tienen los organismos de detectar estímulos (variaciones energéticas) en su medio ambiente externo o en su medio ambiente interno y convertirlas en sensaciones. También incluímos en la función sensorial a una serie de factores o de elementos, que producen estímulos y que no tienen nada que ver con la percepción consciente de sensaciones. Por ejemplo, la medición del pH, del oxígeno como también de la presión arterial en caso de los baroreceptores. (Medio ambiente interno) ¿QUE ES UN ESTÍMULO? Son variaciones energéticas que se producen en el medio ambiente (interno o externo) y que cuando interactúan con los receptores de los órganos sensoriales en un individuo, provocan cambios en ellos, produciendo así señales eléctricas que son interpretadas por el sistema nervioso para generar una percepción consciente del mundo que le rodea. Los órganos sensoriales tienen una sensibilidad especial a estímulos específicos; estos se llaman estímulos adecuados. ESTÍMULOS ADECUADOS E INADECUADOS A lo largo de la evolución, en todos los organismos animales se han desarrollado organos sensoriales especializados que están diseñados para reaccionar de manera óptima ante ciertos estímulos físicos o químicos. Este suele ser el estímulo que tiene la mínima energía necesario para excitar el órgano en cuestión. A los tipos de estímulos a los que un órgano sensorial reacciona de forma óptima los llamamos estímulos adecuados. Un ejemplo: los bastones y los conos de la retina, que por oscilaciones electromagnéticas con longitudes de onda entre 400 y 800nm son estimulados. En este tipo de estímulos, la energía de unos pocos fotones de luz es suficiente para excitar estos receptores. También pueden excitarse si se masajea vigorosamente el bulbo con el dedo. Estos estímulos que producen impresiones visuales, son los denominados inadecuados. ¿QUE ES UNA SENSACIÓN? La sensación es el resultado de la activación de los receptores sensoriales del organismo y de la intervención del Sistema Nervioso Central que decodifica los impulsos nerviosos procedentes de los diferentes órganos sensoriales. FISIOLOGÍA SENSORIAL OBJETIVA Es el estudio de los fenómenos que ocurren cuando se detecta un estímulo y produce una sensación. Fisiología Sensorial Objetiva Interactúa n con órganos sensoriales Fenómenos ambientales Transducción Receptores adecuados Estímulo Sensorial Transfor mación Sensación de emoción en centros cerebrales Excitación nervio sensorial Conducción Fisiología de la percepción Sujeto con conciencia Integración en el sistema nervioso sensorial Proceso simpático Paso #1. Transducción: Los estímulos son variaciones energéticas que se encuentran en el medio ambiente, ya sea interno o externo. Cuando estás variaciones hacen contacto con receptores específicos de un determinado órgano sensorial, se produce una conversión de estos estímulos, generando así corrientes electroquímicas. Dicho fenómeno se conoce como transducción. Paso #2. Transformación: es la señal electroquímica producida en la transducción, que genera potenciales de acción en la fibra nerviosa. Sujeto con razón, experiencia, personalidad Impresione sensoriales "sensaciones" Percepción Reconocimiento de patrones: patrones de excitación en la red neuronal Paso #3. Conducción: el potencial de acción generado en la transformación es conducido por la fibra nerviosa sensorial y luego a lo largo de la vía sensorial correspondiente. Paso #4. Procesamiento sináptico: es el lugar en donde llegaran las fibras nerviosas con dichos potenciales de acción, pueden ser núcleos o ganglios y se dividirá continuando su vía sensorial. el prof también definió transducción de esta manera: "Es el proceso mediante el cual los receptores sensoriales, que representan una interfaz entre el ambiente externo y el sistema nervioso, convierten los cambios de energía propios de los estímulos del ambiente en señales electroquímicas que pueden ser transmitidas al cerebro" Lo mismo pero bonitico FISIOLOGÍA DE LA PERCEPCIÓN Las sensaciones y percepciones surgen de manera regular a partir de los patrones de excitación neuronal en los sistemas sensoriales. Se refiere a la experiencia conciente e interpretación de la información. Está influenciada por experiencias previas y por rasgos culturales. Fis iolo gía Yo FUNCIONAMIENTO DE LA PERCEPCIÓN "Usted es un cazador experimentado, que baja por la selva y de repente escucha un rugido, y huele, huele a tigre. O sea, usted no ha visto al tigre, pero está percibiendo unos estímulos y de alguna manera, está adociandolos, y está diciendo: Coño!, por aquí debe haber un tigre... ¿Por qué? Simplemente por asociación. pero usted está con un rifle por allá, sabe que le puede salir un tigre. Entonces, por ejemplo, huele a tigre, escucha un ruido de tigre, y voltea y ve unas pintas de tigre, no hay duda, eso es un tigre" 🤔 Estas leyes se estudian en la psicología perspectiva, un campo desarrollado originalmente por fisiologos en el siglo XIX y llamado "fisiología sensorial subjetiva" SISTEMA SENSORIAL Los sistemas sensoriales detectan estímulos, como la luz y las ondas sonoras, y los transducen en señales neuronales que pueden ser interpretadas por el sistema nervioso. Además de los estímulos externos detectados por los sentidos, el sistema sensorial también capta estímulos internos, que no se basan en sensaciones concientes sobre todo los sistemas de sensores para la longitud de los músculos, el estiramiento de los tendones, la posición de las articulaciones y otros parámetros de la posición y el movimiento de nuestro cuerpo (proprioceptores) y los sensores en el área de los órganos internos. (enteroceptores o visceroceptores) están integrados en bucles de control. La mayor parte de la información que estos sensores envían al SNC no llega a nuestra conciencia. Tenemos por ejemplo, no conocemos la información de los barorreceptores del seno carotídeo, que registran continuamente la presión arterial. La presencia de un estímulo adecuado desencadena cambios electroquímicos en el sistema nervioso. Este estímulo normalmente cambia el potencial de membrana de una neurona sensorial, desencadenando un potencial de acción. Luego, la información se transmite desde el órgano sensorial a la médula espinal y luego al cerebro, o directamente al cerebro (como en el sistema visual). MODALIDAD SENSORIAL LEY DE LAS ENERGÍAS SENSORIALES ESPECÍFICAS: Esta ley formulada por Johannes Müller (1826) establece que "La sensación que provoca un estímulo no depende tanto de las características del propio estimulo (energía física), sino depende del nervio (fibra nerviosa) que se estimula”. Los complejos de sensaciones como la vista, el oído, el olfato y el gusto se denominan modalidades sensoriales. Dentro de una modalidad sensorial existen diferentes cualidades. Entonces el color rojo es una cualidad de la modalidad de visión. La ley de energías sensoriales específicas ha sido interpretada ocasionalmente con el experimento mental ilustra: Si pudiéramos intercambiar el nervio óptico y el nervio auditivo, entonces escucharíamos relámpagos y veríamos truenos Se establece entonces que la modalidad de la sensación no es propiamente determinada por el estímulo sino por el receptor sensorial ¿QUE ES UN RECEPTOR SENSORIAL? En cada órgano sensorial hay receptores cuya excitación desencadena el proceso sensorial. El término receptor originalmente se refería a una célula sensorial. Hoy en día esto también se refiere a complejos moleculares en las membranas celulares que reaccionan específicamente con otras moléculas (por ejemplo, hormonas). Los fisiólogos sensoriales utilizan el término receptor para referirse al área de la membrana de una célula sensorial que se especializa en convertir estímulos en información neuronal. Para evitar confusión de términos, también nos referimos a este “receptor fisiológico sensorial” como sensor. "La estimulación de los sensores provoca cambios locales en el potencial de membrana, a esto se le denomina potencial del sensor/receptor" Dado que los potenciales sensoriales en las fibras nerviosas aferentes asociadas generan potenciales de acción, también se les denomina potenciales generadores. Los sensores se pueden definircomo secciones de membrana de células que desarrollan potenciales sensores. Luego, estos se recodifican en secuencias de potenciales de acción en las fibras nerviosas aferentes asociadas. En los sensores del tacto y del dolor en la piel, el potencial sensor se forma en los terminales de las fibras nerviosas aferentes (célula sensorial primaria). En muchos casos, los estímulos químicos reaccionan con receptores específicos. Esto puede controlar la conductividad de canales iónicos o influir en las cascadas de segundos mensajeros TIPOS DE RECEPTORES SENSORIALES 1. QUIMIORECEPTORES: Son células especializadas en detectar sustancias químicas y transmitir esa información al sistema nervioso central de tal forma monitoreándolo. Los receptores de membrana para mediadores químicos sirven, por un lado, para la comunicación entre las células, pero también permiten reaccionar a las influencias del exterior Un ejemplo de estos son las células censoriales de la mucosa olfatoria. En estas células los sensores están ubicados en los cilios que se extienden desde las dendritas y estas a su vez, se extienden desde el epitelio olfatorio hasta la luz nasal. 1. En la membrana de los cilios hay complejos receptores que reaccionan específicamente con olores muy específicos, debido a esto tienen una estructura química compleja 2. Estos complejos receptores muy específicos están acoplados a proteínas G que, entre otras cosas, activan la adenilato ciclasa 3. El AMPc formado fosforila canales catiónicos no específicos y, por lo tanto, aumenta su conductividad de Na+ y Ca++ 4. La entrada resultante de cationes provoca una despolarización del potencial de membrana, el potencial senso Este tipo de transducción, en la que complejos receptores activan vías de señalización intracelular, no sólo se encuentra en las células sensoriales olfativas, sino también, con nociceptores 2. FOTORECERPTORES: Son células especializadas, sensibles a la luz y localizadas en la retina. Los conos y bastones, son unas de las células más especializadas y complejas de nuestro cuerpo. Realizan la conversión de la luz en impulsos nerviosos que el cerebro transforma en imágenes. Su corriente es una excepción, es hiperpolarizante. Estos serán explicados a mayor profundidad en las próximas clases... Uds saben... 💀 Los receptores de dolor (nociceptores) son terminaciones nerviosas libres, no encapsuladas, que se arborizan en la epidermis y en las estructuras sensibles profundas. Aclarando 3. MECANORECEPTORES: Es el receptor sensorial que reacciona ante la presión mecánica o las distorsiones y pertenece al sentido del tacto. CODIFICACIÓN DE LA INTENSIDAD DEL ESTÍMULO EN FRECUENCIAS DE POTENCIAL DE ACCIÓN UTILIZANDO EL EJEMPLO DEL CUERPO DE PACINI Los estímulos táctiles ligeros provocan una ligera despolarización (potencial del sensor) en el terminal sensorial mediante la activación de canales iónicos activados mecánicamente. El potencial del sensor resultante se transmite electrotónicamente y genera secuencias de potenciales de acción en el primer nodo de Ranvier mediante la activación de canales de sodio activados por voltaje. Los estímulos mecánicos más fuertes provocan un potencial sensor más fuerte, lo que desencadena potenciales de acción a frecuencias más altas. 3. TERMORECEPTORES: Son células especializadas del Sistema Nervioso Periférico (S.N.P) que detectan y responden a cambios en la temperatura del ambiente o del cuerpo. Estos receptores sensoriales son fundamentales para la percepción y regulación de la temperatura, así como para la activación de respuestas adaptativas al frío o al calor. La información recabada por los termorreceptores se transmite al sistema nervioso central (SNC) a través de fibras nerviosas aferentes, lo que permite a los organismos interpretar y adaptarse a las condiciones térmicas de su entorno. El mecanismo molecular de los sensores térmicos se basa en complejos de canales cuya configuración y conductividad cambian con el cambio de temperatura; Esto crea entonces el potencial del sensor. Los complejos de canales receptores de la familia TRP son particularmente importantes para la transducción de estímulos de frío y calor. Los miembros seleccionados de la familia de receptores TRP están codificados por colores para corresponder a los rangos de temperatura en los que se activan. Los receptores TRP individuales no sólo tienen temperaturas de activación específicas, sino también ligandos específicos que pueden obtenerse de las plantas (p. ej., mentol de la menta, capsaicina del chile). Mientras que los receptores para temperaturas extremas (TRPV1 y posiblemente TRPA1) se encuentran principalmente en los nociceptores (arriba), TRPV3 y TRPM8 son probablemente esenciales para las sensaciones de calor y frío (abajo). SENSIBILIZACIÓN DEL DOLOR POR CALOR MEDIANTE LA ACTIVACIÓN FACILITADA DE TRPV1. Los estímulos de calor leves de 45 °C activan los canales TRPV1 en las aferencias nociceptivas, provocando un potencial sensor (arriba a la izquierda) y algunos potenciales de acción que se perciben como ligeramente dolorosos. Bajo la acción de la capsaicina del chile, que facilita la apertura de TRPV1, el potencial del sensor y el potencial de acción aumentan durante el mismo estímulo térmico (abajo a la izquierda). Después del tratamiento con capsaicina, incluso los estímulos de calor leves causan un dolor intenso por calor (derecha) CAMPOS RECEPTIVOS un campo receptivo es simplemente el área donde están los receptores, donde se encuentran las terminaciones de una neurona en particular. Todos los sensores de una fibra nerviosa forman su campo receptivo; La ramificación de las fibras nerviosas aferentes en su tejido diana es diferente, por lo que forman campos receptivos de diferentes tamaños. CAMPOS RECEPTIVOS PERIFÉRICOS (PRIMARIOS) Las fibras nerviosas aferentes suelen ramificarse en varias colaterales en su área de inervación (la periferia), cada una de las cuales termina en sensores; Todos los sensores de una fibra nerviosa forman su campo receptivo primario. Ejmp. Un mecanosensor en la piel se excita principalmente mediante estímulos que afectan la piel directamente encima de él. Sin embargo, la fibra nerviosa aferente de este sensor se ramifica terminalmente en colaterales (Divergencia), que también se forman en los sensores terminales. En estos casos, el axón del tronco aferente puede excitarse desde diferentes localizaciones de la piel Aferencia Primaria Otra modalidad sensorial CAMPOS RECEPTIVOS CENTRALES (SECUNDARIOS) El número de colaterales de los axones aferentes primarios y su extensión más o menos amplia en el tejido inervado determinan la forma y el tamaño de los campos receptores periféricos. En las neuronas posteriores del SNC, el tamaño de los campos receptivos también está determinado por la convergencia de varias neuronas aferentes. Diferentes números de neuronas aferentes primarias envían fibras nerviosas que convergen en una neurona diana central y tienen contactos sinápticos con neuronas sensoriales centrales individuales. Por lo tanto, los campos receptivos de estas neuronas centrales (Campos receptivos Secundarios) pueden ser mayores que los campos primarios de las fibras nerviosas aferentes por ejemplo, la neurona derecha de la vía sensorial específica en la figura El tamaño de los campos receptivos periféricos y centrales está funcionalmente adaptado. Los campos pequeños requieren una mejor resolución sensorial las neuronas de la “punta del dedo” tienen campos receptivos mucho más pequeños que las neuronas del “tronco”. Lo mismo se aplica a la retina.río arriba. En el sistema somatosensorial van precedidos de una zona central sensorial en la médula espinal o en el tronco del encéfalo, en cuyas neuronas terminan las fibras nerviosas aferentes de la periferia. Los campos receptivos de las células ganglionares conectadas a sensores en la fóvea central del ojo son más pequeños que los inervados por sensores en la periferia de la retina pequeños campos receptivos = Alta resolución espacial como diría mi pana el calvo ojos claros: CONCLUSIONES Las sensaciones transmitidas por un órgano sensorial se denominan modalidad sensorial; pueden presentarse en diferentes calidades. Los órganos sensoriales tienen una sensibilidad especial a estímulos específicos; estos se llaman estímulos adecuados. Los sensores son secciones de la membrana celular de las neuronas sensoriales que están especializadas en recibir estímulos y convertirlos en excitación nerviosa. La ley de las energías sensoriales específicas establece que las percepciones sensoriales están determinadas en su modalidad por el órgano sensorial activado. Las modalidades sensoriales se refieren a complejos de sensaciones como el oído, el olfato y el gusto. Las cualidades dentro de la modalidad reflejan las propiedades del estímulo; El color rojo es, por tanto, una cualidad de la modalidad de visión. El estímulo que requiere la energía mínima para excitar el órgano sensorial correspondiente se denomina estímulo adecuado (por ejemplo, luz para el ojo, sonido para el oído, etc.). Sin embargo, la selectividad de los órganos sensoriales hacia estímulos adecuados no es absoluta; la excitación ante estímulos inadecuados es posible. Además de los clásicos cinco sentidos Algunos sensores tienen la tarea principal de ayudar a regular los procesos fisiológicos; Por lo general, no producen sensaciones conscientes. (ver, oír, saborear, oler, tocar), hay una variedad de otros sentidos (por ejemplo, sentido del equilibrio, sentido de la temperatura, sensibilidad profunda, sentido del dolor). Los sensores son secciones de la membrana celular de las neuronas sensoriales que están especializadas en recibir estímulos y convertirlos en excitación nerviosa. Muchos órganos sensoriales actúan como sensores en la regulación de procesos fisiológicos, incluso sin transmitir sensaciones conscientes CONCLUSIONES La información sobre un estímulo se "traduce" dos veces cuando se transmite al SNC: la intensidad de los estímulos físicos y químicos se traduce mediante sensores especiales en un cambio en el potencial de membrana (transducción). El potencial del sensor resultante representa la intensidad del estímulo de forma "análoga" a través de su amplitud. Cuando se trata de procesos de transducción, se puede distinguir entre la transducción de estímulos químicos, térmicos y mecánicos. Para que este potencial pueda transmitirse a través de las neuronas aferentes, se recodifica en una secuencia de potenciales de acción (transformación). La amplitud del potencial del sensor está representada por la frecuencia de los potenciales de acción. En algunos sistemas sensoriales la transformación se lleva a cabo en varias etapas, con la interposición de una sinapsis. Potencial de receptor, potencial sensor, o potencial generador. SON SINÓNIMOS. Son la consecuencia de la interpretación del estímulos en la transducción FUENTES DE INFORMACIÓN 1.Audio de la clase que se encuentra en el drive de Juan mecánico 2.Libro de fisiología médica Boron 3ra edición 3.Libro de Fisiopatología "Physiologie des Menschen" si hay gente como yo que se preguntó ¿que carajos es este libro?, es un libro en alemán donde el profe sacó toda la clase y las siguientes clases. El dr Winston Peters lo consiguió en digital y lo hizo llegar. Para el que lo necesite, se encuentra también en nuestro Drive. 😔 😉 Video del dr Pedro Pieruzinni Correspondiente al dicho tema: https://www.youtube.com/live/pARNNCFE-zc?si=b93hUtY6vghefS0F