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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
Diferentes presiones de un lápiz
en la piel de la mano
Figure 35.3
Page 609
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
Tiene áreas de
mapas
correspondientes a
partes del cuerpo con
mayor agudeza
sensorial e intricado
control
Ej. dedos, labios
Figure 35.4
Page 610
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 35.5
Page 611
free nerve endings
Pacinian corpuscle
Detecta cambios en
presión
Meissner’s corpuscle
Se adapta a
vibraciones de baja
frecuencia
Ruffini endings
bulb of Krause
Termoreceptor Responden a presión
Y contacto estables,
Se activa a
Temp. > 45 grados
<20 grados
Animation
Skin receptors interaction.
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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
stomach
liver, gallbladder
pancreas
small intestine
ovaries
colon
appendix
urinary bladder
kidney
ureter
Figure 35.6
Page 611
Animation
Referred pain interaction.
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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 35.8
Page 612
Olfato
Figure 35.7
Page 612
• Sentido especial
• Receptores olfatorios
detectan sustancias
volátiles o solubles en
agua
– 5 millones en humanos
– 200 millones en
sabuesos
olfactory
bulb
• Axones de receptores
llevan a lóbulo
receptor
olfatorio en cerebro cell
Balance y Equilibrio
• En humanos, órganos de
equilibrio están en oído
semicircular canals
interno
• Aparato vestibular- consta de
utrículo, sáculo y tres canales
utricle
semicirculares
saccule
– Llenos de líquido- presión
activa receptores sensoriales
• Vértigo- sensación de girar
en el espacio
vestibular apparatus
– Causado por golpes,
infecciones o estar elevado
Figure 35.9b
Page 613
Equilibrio Estático: AceleraciónDesaceleración
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
otoliths hair cell membrane
vestibular
nerve
Figure 35.9b
Page 613
Equilibrio Dinámico
• Movimientos de
rotar la cabeza
causan ondas de
presión que
doblan una cúpula
gelatinosa y
estimulan células
pilosas
cupula
Figure 35.9c
Page 613
Animation
Dynamic equilibrium animation.
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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
amplitude
one cycle
frequency per unit time
low amplitude
higher amplitude
low frequency
higher frequency
Figure
35.10
Page 614
Anatomía del Oído Humano
stirrup
anvil
auditory
nerve
hammer
auditory
canal
eardrum
cochlea
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
oval window
(behind stirrup)
eardrum round window
Figure 35.11b
Page 615
scala vestibuli
scala tympani
Recepción del Sonido
Mecanoreceptores en órgano de Corti (células
pilosas) sensibles a vibraciones
Se dañan con exposición a sonidos intensos
hair cells in organ of
Corti
lumen of cochlear duct
tectorial
membrane
basilar membrane
to auditory nerve
lumen of scala tympani
Animation
Sound detection animation.
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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 Humano
sclera
retina
choroid
iris
lens
pupil
cornea
aqueous
humor
fovea
optic
disk
part of
optic
nerve
ciliary muscle
vitreous body
Figure 35.17
Page 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 35.18
Page 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 35.21a
Page 620
horizontal cell
bipolar cell
rods
cones
incoming
light
ganglion cell
amacrine cell
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
optic
retina nerve
lateral
geniculate
nucleus
visual cortex
Figure 35.31
Page 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
(focal
point)
Miopía
Eje horizontal mayor que
Eje vertical
close object
(focal
point)
Hipermetropía
Eje vertical mayor que
Eje horizontal
Astigmatismo- córnea tiene curvatura disímil
Rayos de luz no se dirigen hacia mismo punto focal
Fig. 35.24-25
Page 622-623
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