FISIOLOGÍA SENSORIAL

        Los receptores sensoriales transforman la energía ambiental en información de utilidad biología (Potenciales de acción).

        El proceso sensitivo forma parte de un proceso mucho mas complejo de percepción que involucra: Información aprendida y tras señales sensoriales para:

·       Formar juicios en relación al tipo, la intensidad y la relevancia de lo que se percibe.

Propiedades de los estímulos:

o    Intensidad.

o    Modalidad sensorial (desde los 5 sentidos, hasta sensaciones mas complejas como la humedad y la inestabilidad).

o    Vivencia

Ø  Clasificación de los receptores en relación a las señales que perciben:

- Fotorreceptores

- Quimiorreceptores

- Mecanorreceptores

- Térmicos

Ø En relación a su posición en el cuerpo:

-  Exteroceptores

-  Enteroceptores

-  Propioceptores

-  Nociceptores (detectan los agentes nocivos)

Especificidad de los receptores. La mayoría de los receptores sensoriales responden a un solo tipo de estímulo externo.

• Al estímulo normal y apropiado para un receptor se lo denomina estímulo adecuado y es el que presenta el umbral más bajo.
• La mayoría de los receptores responden a otros estímulos, además de los adecuados, aunque el umbral para los estímulos inadecuados es mucho más alto. Si se presiona ligera mente en el ángulo interno o externo del globo ocular se percibe una sensación visual provocada por la presión, no por la luz; temperaturas extremas pueden percibirse como dolor.
• Casi todos los receptores al ser estimulados eléctricamente reproducen la sensación generalmente asociada a ese receptor.
• Las vías nerviosas son también importantes; la información que llega a través del nervio óptico siempre se percibe como luz y nunca como sonido. A esto se lo conoce con el concepto de vía predeterminada.
• Los receptores sensoriales son transductores biológicos.

        En la figura 4-2 se muestra un modelo hipotético de receptor sensorial:

·       El estímulo (1) el desplazamiento (2) de dicha zona se mantiene durante cierto tiempo (trazo discontinuo).

·       Esta deformación del receptor provoca un incremento de la permeabilidad de la membrana: “potencial generador” (3).

·       En la zona despolarizada, los iones sodio penetran en la célula a favor de su gradiente electroquímico, como la corriente fluye hacia el interior de la célula en un punto concreto, aquélla debe fluir hacia fuera de la célula en un lugar distinto.

·       La zona de salida de la corriente (4) se denomina zona de iniciación del impulso nervioso (o región de codificación), porque en esta zona de la membrana se producen potenciales de acción generados a una frecuencia proporcional a la intensidad del estímulo “potencial de receptor”

·       Cambios en la intensidad del estímulo provocarán modificaciones del potencial de receptor, aunque estos cambios no serán directamente proporcionales a la intensidad del estímulo aplicada. Este fenómeno se denomina respuesta gradual. La despolarización producida en la zona de iniciación del impulso nervioso (4) en el receptor determina la generación de potenciales de acción a una frecuencia determinada.

·       El cambio en la frecuencia de los potenciales de acción es crítico para comunicar la intensidad del estímulo al SNC.

·       En un receptor con adaptación, el potencial generador y, por lo tanto, la frecuencia de potenciales de acción disminuirán aunque se mantenga la aplicación del estímulo.

La figura anterior:

o    En A muestra la salida, en forma de potenciales de acción, de un receptor sin adaptación.

o    En B muestra una adaptación lenta.

o    En C se muestra un ejemplo de adaptación rápida, la frecuencia de potenciales de acción disminuye bruscamente.

Ø  Las respuestas que no presentan adaptación o en las que ésta es escasa se denominan tónicas, mientras que aquéllas que muestran adaptación se designan res puestas fásicas.

Ø  En algunos casos, los receptores tónicos se denominan receptores de intensidad y los receptores fásicos, receptores de velocidad.

Ø  El fenómeno de adaptación es importante para prevenir la «sobrecarga sensorial», pues permite que el organismo pase por alto estímulos ambientales mantenidos.

Ø  La acomodación se refiere al incremento gradual en el umbral de excitación determinado por la despolarización prolongada de la fibra nerviosa y se produce por la inactivación de los canales de sodio.

EN LA PERCEPCIÓN DE LA INFORMACIÓN SENSORIAL INTERVIENEN PROCESOS DE

CODIFICACIÓN Y DE DESCODIFICACIÓN

• Los estímulos ambientales detectados y parcialmente procesados por un receptor sensorial, a través del proceso descrito anteriormente, deben ser transmitidos al SNC.
• Esta transmisión se lleva de forma que se conserve el intervalo completo de intensidades del estímulo, ya que ésta es la información más importante obtenida en el proceso de transducción sensorial.

-  El primer paso en este proceso es la compresión. Existe un intervalo muy amplio de intensidades posibles para la mayoría de los estímulos ambientales.

-  La figura 4-5 ilustra este problema; a la izquierda se ha representado un estímulo cuya intensidad se incrementa progresivamente hasta un factor de 100. A la derecha se representa una escala diferente de intensidades que refleja el mismo proceso en el receptor sensorial.

-  En la mayoría de los receptores, la amplitud del potencial generador no es exactamente proporcional a la intensidad del estímulo, ya que el incremento es progresivamente menor a medida que la intensidad del estímulo aumenta.

-  La frecuencia de los potenciales de acción producidos en la zona de iniciación del impulso nervioso tampoco es proporcional a la intensidad de las corrientes excitadoras locales; existe un máximo en el número de potenciales generados por segundo debido al período refractario de la membrana excitable.

-  Las pruebas fisiológicas de la compresión se basan en la relación no lineal observada (logarítmica o exponencial) entre la intensidad del estímulo y la intensidad percibida.

Ø  La única información que puede obtenerse de un solo potencial de acción es su presencia o su ausencia. Sin embargo, mediante la relación entre dos potenciales de acción o más puede codificarse gran cantidad de información; este sistema se utiliza para la transmisión de información biológica

Ø  En un sistema biológico, la interpretación que se llevan a cabo en el SNC.

-   La vía utilizada hacia el SNC (toda la información que llega por el nervio óptico, es interpretada como luz) influye en la interpretación.

-   En el dolor referido están involucradas estructuras relacionadas embriológicamente.

RECEPTORES SENSORIALES:

        Receptores táctiles.

Ø En regiones sin vello se encuentran los corpúsculos de:

·         Merkel. Son receptores de intensidad (localizados en las capas profundas de la epidermis) que muestran adaptación lenta y responden a la presión mantenida.

·         Meissner. Se adaptan más rápidamente al mismo estímulo y son receptores de velocidad.

·         Pacini. Se adaptan muy rápidamente (receptores de aceleración) y son los más sensibles a los cambios rápidos del estímulo como una vibración.

Ø  En regiones de la piel con vello:

·        Los pelos sirven como estructuras accesorias para los receptores del folículo piloso, mecanorreceptores que se adaptan más lentamente.

·        Las terminaciones de Ruffini (localizadas en la dermis) son también receptores de adaptación lenta.

·        Al parecer, terminaciones nerviosas amielínicas, generalmente presentes en la piel con vello, tienen una función táctil limitada y participan en la generación de la sensación de dolor.

       Receptores de temperatura. La sensación subjetiva y familiar de temperatura diferenciada como «caliente» y «fría» refleja los mecanismos fisiológicos subyacentes de las dos poblaciones de receptores responsables de la sensación térmica. Los receptores de temperatura son terminaciones nerviosas libres que se continúan con:

·        Fibras mielinicas finas (receptores para el frío)

·        Amielínicas (receptores para el calor) con una velocidad lenta de conducción.

Ø  La población de receptores para el frío responde para un amplio intervalo de temperaturas cuyo valor medio es de 30 °C; la población de receptores para el calor tiene un pico de respuesta de 43 ^oC

Ø  Ambos tipos de receptores presentan características comunes: son sensibles a la estimulación térmica, tienen una respuesta fásica que se adapta rápidamente y responden sólo a cambios de temperatura.

        Dolor somático:

o    Dolor superficial. el dolor proveniente de la estimulación de la superficie corporal. Tiene dos componentes:

-   Un dolor inicial inmediato, agudo y altamente localizado y, al cabo de una latencia de 1 seg.

-   Un dolor retardado, más prolongado y más difuso.

*Estos receptores muestran escasa adaptación, un hecho desagradable, pero biológicamente necesario

o    Dolor profundo. El generado en músculos, articulaciones, huesos, y tejido conjuntivo.

        El dolor visceral:

o    En órganos internos y con frecuencia se asocia a fuertes contracciones del músculo visceral o a la intensa deformación de éste.

El dolor profundo y el dolor visceral parecen estar mediados por terminaciones nerviosas similares, las cuales también pueden ser estimuladas por condiciones metabólicas locales, como la isquemia (falta de un riego sanguíneo adecuado, como ocurre en el dolor producido por una angina de pecho).