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 Mecanoreceptores- detectan estímulos de energía mecánica Termoreceptores- energía calórica Receptores de dolor (nociceptores)- daños en tejidos Quimioreceptores- energía química de sustancias Osmoreceptores- cambios en concentración de solutos Fotoreceptores- luz visible y ultravioleta

Evaluando un Estímulo Potenciales de acción no varían en amplitud Cerebro entiende la naturaleza del estímulo por: Rutas particulares por donde llegan señales (ej. “ver estrellas” al golpear ojos) Frecuencia de potenciales de acción a lo largo del axón 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: Tacto Presión Temperatura Dolor Movimiento 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 

Se adapta a vibraciones de baja frecuencia free nerve endings Ruffini endings Responden a presión Y contacto estables, Temp. > 45 grados Meissner’s corpuscle Se adapta a vibraciones de baja frecuencia bulb of Krause Termoreceptor Se activa a <20 grados Pacinian corpuscle Detecta cambios en presión

Skin receptors interaction. Animation Skin receptors interaction. Click to view 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

Figure 35.6 Page 611 lungs, diaphragm heart stomach liver, gallbladder pancreas small intestine ovaries colon appendix urinary bladder kidney ureter Figure 35.6 Page 611

Referred pain interaction. Animation Referred pain interaction. Click to view 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: dulce agrio (ácidos) salado amargo (alcaloides) umami (queso y carne maduros) Figure 35.8 Page 612 

Olfato Sentido especial Figure 35.7 Page 612  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 olfactory bulb receptor cell

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 semicircular canals utricle saccule vestibular apparatus Figure 35.9b Page 613

Equilibrio Estático: Aceleración-Desaceleración 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

Dynamic equilibrium animation. Click to view 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

frequency per unit time one cycle amplitude 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) scala vestibuli eardrum round window Figure 35.11b Page 615 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 Figure 35.11c Page 615

Sound detection animation. Click to view animation.

Visión Sensitividad a luz no equivale a visión Visión requiere dos componentes: Ojos 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 Lente- enfoca luz sobre fotoreceptores Humor acuoso- transmite luz, Mantiene presión Humor vítreo- transmite luz, sostiene lente y globo ocular

Ojo Humano Figure 35.17 Page 618 sclera retina choroid iris fovea lens optic disk pupil cornea part of optic nerve aqueous humor ciliary muscle Figure 35.17 Page 618 vitreous body

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

Figure 35.21a Page 620 horizontal cell rods bipolar cell cones incoming light Figure 35.21a Page 620 ganglion cell amacrine cell

Los Fotoreceptores Bastones Conos 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

lateral geniculate nucleus De la retina al Cerebro lateral geniculate nucleus visual cortex optic nerve retina 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

Fig. 35.24-25 Page 622-623 (focal distant object point) Miopía Eje horizontal mayor que Eje vertical (focal point) close object Hipermetropía Eje vertical mayor que Eje horizontal Fig. 35.24-25 Page 622-623 Astigmatismo- córnea tiene curvatura disímil Rayos de luz no se dirigen hacia mismo punto focal

Desórdenes del Ojo (2) Problemas relacionados a la edad Lesiones 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