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GENERALIDAD SISTEMAS SENSORIALES PARTE 1
La sensación implica la capacidad de transmitir, codificar y percibir la información
generada por estímulos externos o internos.
Todos los sentidos están gobernados por unos pocos principios fundamentales >
La señal física en el caso de la vista la señal lumínica es captada por el sistema
sensorial a través de una estructura ósea anatómica especializada en su
recolección, filtración y amplificación que además tiene células receptoras
especializadas que traducen la señal física, en el caso de la vista, la luz.
Las señales eléctricas se transmiten a lo largo de vías nerviosas sensoriales
especificas desde el sistema periférico al sistema nervioso central donde serán
utilizadas para la percepción o para la acción.
Durante la transducción el estimulo sensorial activa su receptor produciendo un
cambio conformacional que llevara a la apertura o cierre de canales iónicos
produciendo un potencial receptor que puede ser excitatorio o inhibitorios
Mecano receptor táctil > en el caso del tacto
La deformación de la capsula producida por el estimulo estira la membrana del
receptor aumentando la probabilidad de apertura de los canales iónicos asociados
Se produce la despolarización de la membrana al aumentar la conductancia de los
cationes por la apertura de los canales iónicos y si esta despolarización alcanza el
umbral producirá potenciales de acción que se transmitirán al sistema nervioso
central
Fotorreceptor >
La membrana del fotorreceptor esta normalmente despolarizada por la oscuridad,
pero con la apertura de unos canales de sodio y calcio que están controlados por
GMP cíclico.
Cuando incide la luz sobre la membrana del fotorreceptor, la rodopsina es
presencia de un fotón cambia de conformación y activa una serie de segundos
mensajeros que provocan una disminución de los niveles del GMP cíclico, por lo
que los canales iónicos se cierran y se hiperpolarizará la membrana por lo que el
potencial de receptor, en este caso, será inhibitorio
2 tipos de receptores sensoriales >
Sensación y percepción >
Los colores, tonos, olores y sabores no existen en nuestro entorno, sino que son
representaciones mentales construidas a partir de la experiencia sensorial
La sensación es transmitida al sistema nervioso central donde será percibida en
base a la experiencia previa y al contexto iniciando la acción
Las sensaciones resultan de la interacción de receptores específicos con los
estímulos
Percepción es el resultado de una construcción que realiza nuestra mente
La percepción resulta de la representación consciente de la experiencia sensorial
No hay una relacion de uno a uno entre la sensación y la percepción
No se conoce cuando termina la sensación y cuando comienza la percepción, pero
las cortezas sensoriales primarias proveen una representación que está
estrechamente vinculada al estímulo físico o sea a la sensación mientras que la
percepción se asocia a la actividad de las cortezas sensoriales secundarias
Características de un estimulo >
Los estímulos tienen cuatro características fundamentales en lo que hace su
interacción con el receptor:
MODALIDAD
Es el tipo de señal física para la que esta especializado un receptor
Por ejemplo: los fotorreceptores especializados en la transducción de fotones
producen información de tipo visual mientras que los mecanos receptores
especializados en la traducción de ondas sonoras producen información de tipo
auditiva así la modalidad de los quimiorreceptores ubicados en el epitelio olfatorio
es la olfacción y los ubicados en la lengua el gusto
La modalidad de los receptores ubicados en la piel es el tacto
La modalidad de los receptores ubicados en el musculo y las articulaciones es la
propiocepción
Sistemas sensoriales especiales
Sentidos cuyos receptores se ubican
en órganos
Sistemas somatosensoriales
Sentidos cuyos receptores se ubican en los
ganglios de la raíz dorsal
Las distintas modalidades sensoriales asociadas a la especialización de los
receptores de los sentidos están representadas a nivel cortical en áreas heredadas,
hay áreas donde se representa la audición, el olfato, el gusto, el tacto y la visión
INTENSIDAD
Los receptores codifican la intensidad del estímulo a través de la amplitud del
potencial receptor
La amplitud de potencial receptor va ser proporcional a la intensidad del estimulo
aplicado, a su vez la frecuencia de disparo de los potenciales de acción es
proporcional a la amplitud del potencial receptor o sea va ser mayor cuando mayor
sea la amplitud del potencial receptor y mayor va ser la liberación de
neurotransmisión
La intensidad de un estímulo también se codifica en base al número de receptores
activados: cuanto mayor sea la intensidad del estímulo, mayor va ser el número de
receptores reclutados y mayor será la señal que se transmita hacia el sistema
nervioso central
La intensidad de un estimulo puede codificarse utilizando el código de frecuencia y
el código poblacional
La psicofísica describe la relacion entre las características físicas del estímulo y su
percepción lo que permite determinar el umbral de percepción: intensidad del
estimulo a la cual el sujeto lo detecta la mitad de las veces
Función psicométrica: describe el número de veces que un individuo detecta un
estímulo en función de la intensidad de ese estimulo
El individuo azul tiene un umbral mas bajo porque la intensidad a la que detecta el
estimulo la mitad de las veces es menor que la distancia a la que lo detectan los
demás individuos por lo que el individuo azul tiene un umbral más bajo de
detención de un mismo estimulo que los demás individuos
3 curvas psicométricas correspondientes
a 3 indivuos distintos que tienen
3 umbrales diferentes
DURACION
Algunos receptores generan una descarga sostenida ante un estimulo continuo y
otros se activan inicialmente y despues permanecen silentes
La mayoría de los receptores se adaptan a la duración del estimulo
Nuestros receptores se adaptan cotidianamente cuando entramos a una habitación
oscura desde un lugar oscura o cuando escuchamos un sonido que se sostiene en
el tiempo como una alarma, este fenómeno se conoce como adaptación: consiste
en la disminución en la respuesta del receptor ante la presencia constante o
prolongada del mismo estimulo, puede darse en los receptores sensoriales y en el
sistema nervioso central
Nociceptores/termorreceptores > receptores que se adaptan lentamente disparan
mientras el estimulo esta presente
Receptores táctiles > receptores que se adaptan rápidamente responden de
manera máxima pero breve a los estímulos y su respuesta disminuye si se mantiene
el estimulo
LOCALIZACION
El sistema nervioso codifica la localización espacial del estimulo a partir de su
campo receptivo:
El campo receptivo de una neurona sensorial es el área (de la piel, retina etc.) cuya
estimulación aumenta la frecuencia de disparo de la neurona aferente
El tamaño del campo receptivo varia para un mismo tipo de receptor dependiente
de la zona del cuerpo estimulada
El umbral de dos puntos es la mínima distancia para distinguir dos estímulos
Si dos objetos inciden a la misma distancia sobre la región de la piel inervada por el
campo receptivo de una misma neurona la persona solamente va sentir un objeto
La precisión en la localización de un estimulo o su agudeza esta dada por el tamaño
y numero en los campos receptivos
Otro mecanismo que contribuye a la localización efectiva es la inhibición lateral que
aumenta la resolución espacial del estímulo, y es la capacidad de una neurona
excitada para reducir la actividad de las neuronas vecinas en el sentido lateral y
funciona a nivel de los sistemas visuales auditivos, táctil y olfatura.
Procesamiento en paralelo >
Persiste a nivel de la corteza en dos grandes vías especializadas para distintos tipos
de información:
Vía ventral >
Va desde la corteza visual primaria hacia la temporal
Se especializa en el procesamiento de la forma y el detalle
Es clave para la percepción
Vía dorsal >
Asciende desde la corteza visual primaria hacia la corteza parietal posterior
Usa la información visual acerca de la ubicación de los objetos en el espacio y su
movimiento para el control de la acción
Modalidades del sistema somatosensorial >
Los receptores del tacto son mecanorreceptores cutáneos y subcutáneos
responsables de tacto fino, vibración y presión
Los receptores propioceptivos son mecanorreceptores musculares y articulares
responsables de tensar la posición de los miembros y otras partes del cuerpo en el
espacio
Los receptores de temperatura son terminales libres cutáneos y subcutáneos
ubicados en la piel responsables de sentir calor o frio no nocivo
Los receptores de dolor son terminales libres cutáneos y subcutáneos ubicados en
la piel mucosas, músculos y articulaciones responsables de la sensación de dolor
CONCLUSIONES >
Las sensaciones resultan de la interacción entre receptores específicos y estímulos
mientras que la percepción resulta de la representación consciente de la
experiencia sensorial
Los sistemas sensoriales se clasifican en sentidos especiales o somatosensorial, de
acuerdo a si el soma del receptor esta localizado en un órgano o en el ganglio de la
raíz dorsal
Todos los sistemas sensoriales responder a cuatro elementos comunes de los
estímulos: modalidad / intensidad / duración / localización
Tanto las modalidades de un estimulo como los atributos de una misma modalidad
(ej.: forma, color y movimiento) se procesan en paralelo
El sistema nervioso central modula el flujo de información desde los sistemas
sensoriales a través del control descendente
Los receptores del sistema somatosensorial son terminales especializados de la
neurona eferente cuyos somas están ubicados en el ángulo de la raíz dorsal
Vías somatosensoriales >
La formación paralela procesada por las fibras aferentes de estos receptores se
transmite al sistema nervioso central a través de dos coronas principales
La información sobre el dolor y temperatura viaja al sistema nervioso central por
un sistema anterior lateral
La información sobre tacto y propiocepción viaja al sistema nervioso central a
través de la columna dorsal en disco medio
Tipos de fibras >
Tanto el diámetro del axón de la rama proximal de la neurona aferente como si
estaba o no mielinizado determina la velocidad de conducción del potencial de
acción
Los axones aferentes de mayor diámetro del sistema somatosensorial son las fibras
de los propioceptores que alcanza una velocidad de conducción entre 80-120 m/s
Los axones de los propioceptores y receptores táctiles alcanzan una velocidad de
conducción entre 35-75 m/s
Ambos tipos de fibras son mielínicas
Receptores táctiles >
Generan una representación neural de alta definición de los objetos que
manipulamos
Cuatro tipos de receptores táctiles encapsulados contribuyen al tacto epicrítico
Los discos de Merkel están ubicados en la epidermis y son abundantes en la punta
de los dedos, constituyen el 25% de los mecanorreceptores de la mano
Los corpúsculos de Meissner están en la dermis justo por debajo de la epidermis
por lo que también son bastantes superficiales, están formados por una capsula de
tejido conectivo que contiene un conjunto de células aplanadas derivadas de las
células de Schwann, constituyen el 40% de la inervación táctil de la mano
Los corpúsculos de Pacini están en la dermis profunda o en el tejido subcutáneo,
constituyen entre el 10 y 15 % de la inervación mecano sensorial de la mano
Los corpúsculos de Ruffini son los que menos se conocen de todos los receptores
táctiles, consisten en especializaciones capsulares alargadas en formas de huso
ubicadas profundamente en la dermis, aunque también están en los ligamentos y
tendones participando en la propiocepción, constituyen alrededor del 20% de los
mecanorreceptores de la mano
Los receptores táctiles se diferencian en el tamaño de sus campos receptivos y en
el tipo de adaptacion:
Los discos de Merkel tienen campos receptivos pequeños y bien definidos y son de
adaptacion lenta y tiene la resolución espacial mas alta de todos los receptores
táctiles pudiendo resolver detalles espaciales de medio milímetro, son muy
sensibles a los puntos, bordes y curvaturas que hacen a la forma y textura de las
superficies por lo que son clave en la identificación de objetos a través del tacto
Los corpúsculos de Meissner que también son superficiales tienen campos
receptivos pequeños y son de adaptacion rápida, son mas sensibles a la
deformación de la piel que los discos de Merkel, al tener campos receptivos mas
grandes tienen menos resolución espacial, son eficaces en sentir vibraciones de
baja frecuencia como la producción entre el deslizamiento de un objeto sostenido
por la mano y esta información es clave para el control de agarre de objetos
Los corpúsculos de Pacini responden a la vibración y son responsables del tacto
profundo, se hacen estímulos de alta frecuencia y son de adaptacion rápida y esto
hace que generen potenciales de acción con respuesta a desplazamientos muy
pequeños de 100 nanómetros, son muy sensibles y sus campos receptivos son
grandes con limites poco definidos, son eficaces para detectar vibraciones que
surgen del contacto de objetos con la mano como las que se generan durante la
manipulación de herramientas
Los corpúsculos de Ruffini responden al estiramiento de la piel, son receptores de
adaptacion lenta, el eje largo del corpúsculo en forma de huso suele orientarse en
paralelo a las líneas de estiramiento de la piel detectando estiramiento cutáneo
causado por el movimiento de los dedos, la información dada por estos receptores
contribuye con los receptores musculares en la representación de los dedos en el
espacio
DERMATOMAS >
De cada segmento de la medula surgen un par de raíces sensitivas y motoras que
se unen lateralmente para formar un nervio espinal
Es el territorio de la piel inervado por cada nervio espinal
Varían entre individuos
Se superponen sustancialmente de modo que una lesión en una raíz dorsal
individual no implica necesariamente la perdida completa de la sensación en la
región de la piel inervada
Los mecanorreceptores cutáneos proporcionan la información derivada de
estímulos externos
los propioceptores proporcionan información sobre las fuerzas mecánicas que
surgen desde el sistema esquelético, la función de los propioceptores es proveer
información detallada y continua sobre la posición de las extremidades y otras
partes del cuerpo en el espacio lo que resulta fundamental para el control preciso
del movimiento
Los principales mecanorreceptores involucrados en el acensado de la propiocepción
son: huso neuromuscular / órgano tendinoso de Golgi / receptores articulares
Huso neuromuscular:
Esta en el musculo esquelético
Censa cambios en la longitud del musculo
Fibras musculares intrafusales especializadas que se extienden en paralelo a las
fibras musculares, las fibras aferentes del huso se envuelven alrededor de la parte
central de las fibras intrafusales de modo que cuando el musculo se estira la tensión
activa canales iónicos en la membrana disparando potenciales de acción
Esta inervado por 2 tipos de fibras:
Fibras 1A son de adaptacion rápida y responden velozmente a cambios en la
longitud del musculo, transmiten información sobre la dinámica de las
extremidades
Fibras tipo 2 son mielínicas, aunque de menor diámetro y producen respuestas
sostenidas a longitud musculares constantes, transmiten información sobre la
posición estática de las extremidades
Las señales eléctricas producidas en los receptores táctiles y propioceptivos se
transmiten en paralelo al cerebro por la columna dorsal
Las vías somatosensoriales tienen dos sinapsis desde el receptor hasta la corteza,
una a nivel del bulbo raquídeo que es donde se escuchan las fibras hacia el lado
contra lateral de la medula y la otra en el tálamo
El sistema somatosensorial provee información acerca de estímulos externos e
internos a lo largo de todo el cuerpo
Procesamiento del dolor y de la temperatura >
CONCLUSIONES
Los receptores del tacto son mecanorreceptores cutáneos y subcutáneos
responsables del tacto fino, vibración y presión
Los mecanorreceptores propioceptivos ubicados en los músculos y en las
articulaciones sensan la posición del cuerpo en el espacio
Tanto el tacto como la propiocepción se procesan por la vía de la columna
dorsal/lemnisco medio
La representación cortical de esta vía esta organizada en paralelo, siguiendo una
topografía que refleja la densidad de inervación y el tamaño de los campos
receptivos
La corteza somatosensorial es plástica y se modifica en función de la experiencia
CONCLUSIONES
La percepción de dolor tiene una fase aguda y rápida asociada al reclutamiento de
fibras A delta y una difusa que es lenta y más duradera asociada al reclutamiento
de las fibras C
La percepción de dolor esta mediada por el sistema anterolateral que procesa en
forma paralela tanto los aspectos sensoriales como los emocionales, cognitivos y
motivacionales asociados
El dolor referido es la percepción del dolor visceral a nivel cutáneo debido a la
convergencia de estas sensaciones sobre la neurona de segundo orden
La cognición modula la percepción de dolor a través de vías descendentes
La información sobre dolor y temperatura viaja al sistema nervioso central por el
sistema antero lateral
El dolor es la experiencia sensorial y emocional asociado al procesamiento de
estímulos que causan daño antisular
Los nociceptores están ubicados en la piel, mucosas, articulaciones, músculos y en
menor medida en las vísceras como estos receptores son terminaciones libres se
los clasifica según el tipo de fibra
Los axones de los nociceptores pueden ser de 2 tipos:
FIBRAS A DELTA > Son mielínicas con velocidad de conducción entre 5-30 m/s
FIBRAS C > Son amielínicas con velocidad de conducción entre 0.5-2 m/s
Según el tipo de fibra el procesamiento de dolor va ser más rápido o más lento
A partir de la estimulación de nociceptores la percepción del dolor puede
descomponerse en 2 fases: una temprana con un dolor agudo y una tardía con un
dolor difuso
Ante un estimulo doloroso se reclutan inicialmente las fibras rápidas de tipo A
delta, si la intensidad se incrementa entonces se reclutan fibras lentas de tipo C
La sensación de dolor no se adapta, sino que se intensifica
HIPERALGESIA PERIFERICA: las propiedades funcionales de los nociceptores
cambian, ante un estimulo nocivo los nociceptores liberan mediadores
En cuanto a la temperatura hay receptores distintos para cada modalidad
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