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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
Figure 35.3Page 609
Diferentes presiones de un lápiz en la piel de la mano
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
Figure 35.4Page 610
Tiene áreas de mapas correspondientes a partes del cuerpo con mayor agudeza sensorial e intricado control
Ej. dedos, labios
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 35.5Page 611
free nerve endings
Pacinian corpuscleDetecta cambios en
presión
Ruffini endingsResponden a presiónY contacto estables,Temp. > 45 grados
bulb of KrauseTermoreceptor
Se activa a <20 grados
Meissner’s corpuscleSe adapta a
vibraciones de baja frecuencia
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Skin receptors interaction.
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
liver, gallbladderpancreas
small intestine
ovariescolon
appendix
urinary bladder
kidney
ureter
stomach
Figure 35.6Page 611
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Referred pain interaction.
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 35.8Page 612
Olfato • 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
olfactorybulb
receptor cell
Figure 35.7Page 612
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
vestibular apparatus
saccule
utricle
semicircular canals
Figure 35.9bPage 613
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
Equilibrio Estático: Aceleración-Desaceleración
hair cellotoliths membrane
vestibular nerve
Figure 35.9bPage 613
Equilibrio Dinámico
• Movimientos de rotar la cabeza causan ondas de presión que doblan una cúpula gelatinosa y estimulan células pilosas
cupula
Figure 35.9cPage 613
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Dynamic equilibrium animation.
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
higher frequency
low frequency
higher amplitude
low amplitude
frequency per unit time
amp
litu
de one cycle
Figure 35.10
Page 614
Anatomía del Oído Humano
cochlea
auditory nerve
eardrumauditory canal
hammer
anvilstirrup
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
Figure 35.11bPage 615
eardrum round window
oval window(behind stirrup) scala vestibuli
scala tympani
Recepción del Sonido
hair cells in organ of Corti tectorial
membrane
lumen of cochlear duct
basilar membranelumen of scala tympani
to auditory nerve
Figure 35.11cPage 615
Mecanoreceptores en órgano de Corti (células pilosas) sensibles a vibraciones
Se dañan con exposición a sonidos intensos
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Sound detection animation.
Animation
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 Humanosclera
choroid
iris
lens
pupil
cornea
aqueoushumor
ciliary muscle
vitreous body
retina
fovea
opticdisk
part ofopticnerve
Figure 35.17Page 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 35.18Page 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 35.21aPage 620
ganglion cell
bipolar cell rods
cones
amacrine cell
horizontal cell
incoming light
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
retinaoptic nerve
lateral geniculate
nucleus
visual cortex
Figure 35.31Page 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(focalpoint)
close object(focalpoint)
MiopíaEje horizontal mayor queEje vertical
HipermetropíaEje vertical mayor queEje horizontal
Fig. 35.24-25Page 622-623
Astigmatismo- córnea tiene curvatura disímilRayos de luz no se dirigen hacia mismo punto focal
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