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Universidad Autónoma de Aguascalientes

Departamento de Fisiología y farmacología Laboratorio de Fisiología II

Práctica 1: Sensaciones somáticas Alumnos: • • •

Arteaga Chánez, Aram Emmanuel Nieto López Carolina Martínez Macías Claudia Zahori

Profesor: • José Luis Sánchez Instructora: • Eva Brittania Delgado Méndez Introducción Las sensibilidades somáticas pueden agruparse en diferentes grupos: La exterorreceptora es la que procede de la superficie del cuerpo. La sensibilidad propioceptiva es la que tiene que ver con el estado físico del cuerpo. La sensibilidad visceral es la que deriva de las vísceras del cuerpo. La sensibilidad profunda es la que viene de los tejidos profundos, como las fascias, los músculos y los huesos. Los receptores sensitivos pueden considerarse como transductores que convierten diversas formas de energía en el medio ambiente en potenciales de acción en las neuronas sensitivas. Los tipos básicos de receptores sensitivos: mecanorreceptores; termorreceptores; receptores electromagnéticos y quimiorreceptores. Cada fascículo nervioso termina en un punto específico del sistema nervioso central y el tipo de sensación vivida cuando se estimula una fibra nerviosa queda determinado por la zona del sistema nervioso a la que conduce esta fibra, a esto se le denomina principio de la línea marcada. Casi toda la información sensitiva procedente de los segmentos somáticos corporales penetra en la médula espinal a través de las raíces dorsales de los nervios raquídeos. Sin embargo, desde su punto de entrada estas señales son transmitidas por la médula y más tarde por el encéfalo a través de una de las dos vías sensitivas alternativas siguientes: 1) el sistema de la columna dorsal-lemnisco medial, el cual tiene un alto grado de orientación espacial y además una velocidad mayor que el sistema anterolateral o 2) el sistema anterolateral, el cual posee una orientación espacial menor. El sistema anterolateral posee una capacidad especial de la que carece el sistema dorsal, que es la propiedad de transmitir un amplio espectro de modalidades sensitivas como dolor, calor, frío y sensaciones táctiles groseras. Otra característica que comparten todos los receptores sensitivos es su adaptación parcial o total a cualquier estímulo constante después de haber transcurrido un tiempo.

A continuación, se mencionan algunos de los receptores táctiles más importantes: • • •

•

• •

Terminaciones nerviosas libres: Se encuentran en la superficie de la piel, viajan por fibras Ad y recogen la sensibilidad del tacto burdo con inespecífica localización, así como de presión. Corpúsculo de Meissner: Se encuentran en la superficie de la piel desprovista de pelo como yemas de los dedos o labios, viajan por fibras Ab y se adaptan rápidamente. Discos de Merkel: Se encuentran en la superficie de la piel lampiña y en menos abundancia en la piel cubierta por pelo, viaja por una fibra de tipo Ab. Al principio transmite una señal intensa parcialmente adaptable y después una señal más débil y continua que se adapta con lentitud. Se organiza en un órgano receptor llamado Receptor en cúpula de Iggo. Terminaciones de Ruffini: Se encuentra en dermis, de manera profunda al igual que en articulaciones donde reconocen el grado de articulación articular, viaja por fibras Ab. Se adaptan muy lentamente y son importantes para comunicar estado de deformación continua en tejido como presión. Órgano piloso terminal: Se estimula ante cualquier movimiento del pelo y se adapta rápidamente. Corpúsculos de Pacini: Se encuentran profundos en los tejidos de las fascias del organismo y son estimulados por una compresión local rápida de los tejidos. Se adaptan rápidamente.

Discusión y Resultados 1. Tiempo de adaptación del receptor órgano piloso terminal (tacto ligero). En la primera maniobra pudimos observar cómo es que cuando nosotros damos un estímulo en un folículo piloso, la persona en cierto tiempo deja de sentirlo, lo cual se debe a que los receptores tienen cierta capacidad de adaptarse de modo parcial o total a cualquier estímulo que es constante. A inicio los receptores responden con una elevada frecuencia de impulsos y, a continuación, con una frecuencia cada vez más lenta, hasta que finalmente la frecuencia de los potenciales de acción se reduce al mínimo o desaparece. Como podemos observar en la tabla #1, el promedio de duración de adaptación del órgano piloso fue de 1.02 segundos, lo cual es similar a lo que, con normalidad tarda, pues teóricamente este receptor si tarda un segundo en adaptarse. Resultados: Estímulo Duración (segundos)

1

2

3

4

5

Promedio

0.5

1

1.7

0.9

1

1.02

Tabla #1: Duración de adaptación del órgano piloso.

2. Capacidad de localización del estímulo táctil del órgano piloso terminal (error de localización del tacto ligero). En la maniobra número dos, cuando se le dijo al sujeto que identificara en su piel la parte que se estaba estimulando, en promedio el sujeto localizó los estímulos a 1.48 centímetros del lugar verdadero en el cual realizamos la maniobra. En esta maniobra debemos considerar lo que es el campo receptor, la cual es la zona de la piel que una fibra nerviosa abarca, de aquí la fibra recibirá la información a través de los receptores y la mandará al SNC para integrarla. Otro aspecto importante es la inhibición lateral, con el fin de localizar mejor la sensación, los receptores de la zona central con la que se establece contacto se estimulan con mayor intensidad que los receptores adyacentes, los cuales son

inhibidos, de esta manera sabemos de una mejor manera cual es la zona que se está estimulando y es más fácil para el sujeto acercarse al punto exacto donde se estimuló. Resultados: Estímulo Duración (cm)

1

2

3

4

5

Promedio

0.6

2.6

2.8

0.8

0.6

1.48

Tabla #2: Distancia medida entre la base del pelo movido y el punto de la piel tocada por el sujeto.

3. Tiempo de adaptación del receptor táctil de Meissner En promedio, la adaptación se llevó en 2.18 segundos. Fue un periodo de tiempo corto pero se esperaba que fuera un poco más corto el periodo de adaptación pues son considerados de muy rápida adaptación, estos son dendritas encapsuladas en el tejido conjuntivo que responden a cambios de la textura y a las vibraciones lentas, la adaptación se lleva a cabo de manera en que al recibirse el estímulo se deforma la cápsula en la que se encuentra la dendrita y poco tiempo después, en promedio 0.012 segundos, la cápsula sufre un reacomodo por el movimiento de sus líquidos, por lo que el envío del estímulo deja de llevarse a cabo. Resultados: Estímulo Duración(seg)

1 1.14

2 2.8

3 1.76

4 2.89

5 2.3

Tabla #3. Duración de adaptación en receptor de Meissner.

4. Localización del tacto en diferentes dermatomas (error de localización) El promedio del error de localización., Mano: 0.46cm Antebrazo: 0.82cm

Brazo: 0.74

Espalda: 1.76 cm

Es posible observar el aumento de la distancia a la que es posible identificar un estímulo dado en diferentes zonas del cuerpo, en la mano la distancia es muy pequeña y esto se debe a que en esta área la densidad de receptores es mayor, lo que significa que el número de receptores por área es mayor, además en todas las áreas participa el mecanismo de inhibición lateral que ayuda a que la identificación de la zona sea más específica, en el cual se bloquean las señales adyacentes a el área donde se envía el estímulo por medio de la vía columna dorsal-lemnisco medial. En el área de la espalda el promedio del error de localización es mucho mayor al de las manos pues es un área con una densidad pequeña de receptores por lo que además el campo receptor es aún mayor. Resultados: ENSAYO 1 2 3 4 5

MANO 0.9 0.2 0.8 0.2 0.2

ANTEBRAZO 1.1 0.4 1.2 1.3 0.2

BRAZO 1 0.4 1.2 1.3 0.2

ESPALDA 1.8 0 1.7 2.7 2.6

Tabla #4. Distancia de error de localización ante el estímulo táctil. Receptores Paccini.

5. Discriminación del tacto entre dos puntos En el experimento de discriminación del tacto en dos puntos observamos que en los pulpejos de los dedos y en la mano existía una menor distancia para poder detectar dos puntos mientras que en la espalda y el brazo se necesitaba de una mayor distancia para distinguirlos. Algunas de las razones por las que esto sucede son: Umbrales de dos puntos: son la mínima distancia en la piel a la que dos puntos pueden ser distinguidos, los pulpejos y la lengua tienen umbrales muy pequeños (2mm), mientras que en la espalda son más grandes (60mm). Densidad de receptores: cantidad de células sensoriales que se encuentran distribuidas, por unidad de superficie. Entre más receptores tengan mayor es la percepción y viceversa. Campos receptivos: Áreas de la piel a cargo de un receptor, que al recibir un estímulo envían información a una sola neurona. Inhibición lateral: Actúa para agudizar una sensación al inhibir la actividad de neuronas sensoriales que provienen de áreas de la piel alrededor del área que está más estimulada. En resumen, en el pulpejo hay un menor diámetro en los campos sensoriales con una mayor densidad de receptores respecto al brazo y la espalda, esto se pudo comprobar al momento de realizar los ensayos ya que en el pulpejo se obtuvo un promedio de 0.27 cm, el cual es mucho menor que en el brazo donde se obtuvo un promedio de 1.82 cm y en la espalda 1.12 cm. Resultados: Ensayo 1 2 3 4 5 Promedio

Dedo 0.2 0.3 0.3 0.25 0.3 0.27

Mano 0.5 0.4 0.3 0.2 0.2 0.32

Brazo 1.2 1.8 1.7 2.7 1.7 1.82

Espalda 1.5 0.5 0.4 0.5 2.7 1.12

Tabla #5. Distancia mínima de discriminación en cm.

6. Especificidad de los receptores de frio y calor En la técnica de especificidad de los receptores de frío y calor se utilizaron 2 tipos de agua: • agua caliente (50°C) • agua fría (15°C). Un integrante del equipo, con los ojos cerrados, al momento de aplicar calor o frío, pudimos percatarnos de que, en algunos casos, como se muestra en la tabla 6, no fue capaz de determinar que temperatura se estaba aplicando o bien percibía calor, pero se le estaba aplicando frío o viceversa. Esto se debe a que las graduaciones térmicas se distinguen como mínimo por tres tipos de receptores sensitivos: receptores para el frío, receptores para el calor y receptores para el dolor. Los receptores para el dolor se estimulan únicamente ante un grado extremo de calor o frío (frío helado y calor ardiente).

Receptores de frío: TRPM8: menos de los 31°C hasta los 20°C. TRPV4: 31- 36°C Receptores de calor: TRPV3: 35-39°C. Receptores de dolor: TRPA1: A partir de 15°C hacia abajo nos provoca dolor térmico provocado por el frío. TRPV2: A partir de 55°C para arriba nos provoca dolor térmico provocado por el calor. Los receptores para el frío y para el calor están situados inmediatamente por debajo de la piel en puntos sueltos separados entre sí. En la mayoría de las regiones corporales existen de 3 a 10 veces más puntos para el frío que para el calor, y su número varía en las diversas zonas del cuerpo de 15 a 25 puntos para el frío por centímetro cuadrado en los labios hasta 3 a 5 en los dedos de la mano o menos de 1 en algunas áreas superficiales amplias del tronco. Las señales de calor se transmiten sobre todo por fibras nerviosas de tipo C cuya velocidad solo es de 0,4 a 2 m/s. Se ha aislado un receptor seguro para el frío. Es una terminación nerviosa mielínica pequeña especial de tipo Aδ que se ramifica varias veces, cuyos extremos sobresalen hacia las caras inferiores de las células basales de la epidermis. Las señales se transmiten desde estos receptores a través de fibras nerviosas de tipo Aδ a una velocidad de unos 20 m/s. Se cree que algunas sensaciones de frío también viajan por fibras nerviosas de tipo C, lo que indica que ciertas terminaciones nerviosas libres podrían funcionar asimismo como receptores para el frío. Por eso, volviendo a la tabla 6, no percibió correctamente la sensación térmica en 3 ocasiones, debido a los grados a los que se encontraba el agua, ocasionaban que se estimularan los receptores de dolor y como conducen el dolor indiferentemente no se podía saber si eran provocados por calor o frío. Resultados: Receptores Cantidad Porcentaje Frio 3 30% Calor 4 40% Indiferentes 3 30% Total 10 100% Tabla #6. Sensaciones térmicas en la mano.

7. Sensibilidad vibratoria de los receptores de Pacini Resultados: Dermatoma Sujeto 1 Sujeto 2 Promedio

C-7 3.45 segundos 4.61 segundos 4.03 segundos

C-8 4.6 segundos 9.32 segundos 6.92 segundos

L-4 S-1 11.07 segundos 11.97 segundos 17.44 segundos 10.72 segundos 14.255 segundos 11.345 segundos

Tabla #7: duración de la percepción vibratoria en proyecciones óseas.

Dermatomas Sujeto 1 Sujeto 2 Promedio

C-7 y C-8 10.36 segundos 17.93 segundos 14.145 segundos

D-1 7.05 segundos 15.39 segundos 11.22 segundos

Tabla #8: duración de la percepción vibratoria en tejidos blandos.

L-2 y L-3 5.14 segundos 10.66 segundos 7.9 segundos

En la última maniobra observamos como es que en los huesos la vibración se sentía por menor tiempo a comparación de los tejidos blandos. La vibración generada se transmite de mejor en los tejidos óseos, en el caso de los tejidos blandos esta se disipa y se esparce por el tejido, generando que tarde más tiempo en dejarse de percibir, aunque al inicio se pensó que pudo haber algún error de intensidad de las vibraciones, descartamos esa idea debido a que el diapasón generaba vibraciones con la misma intensidad, los errores que se pudieron cometer fue el hecho de poner los dedos en una zona que detuviera las vibraciones y se dejara de sentir, incluso el realizar las maniobras sobre la ropa o el calzado del sujeto. Cuestionario 1. Defina que es adaptación de los receptores: La adaptación es la diminución de la activación del receptor ante estimulación constante. 2. Basado en el libro de texto y las diferentes maniobras de la práctica, enumere los receptores específicos que fueron estimulados. a. Terminaciones nerviosas libres. b. Discos de Merkel c. Corpúsculos de Ruffini d. Corpúsculos de Meissner e. Corpúsculos de Paccini f. Receptores pilosos 3. De los receptores estimulados, diga cuales fueron los que se adaptaron más rápidamente. Los de Miessner 4. A qué se deben las diferencias en los errores de localización de los estímulos táctiles y de discriminación de dos puntos en las diferentes áreas de la piel. Principalmente se debe a que en una misma zona de la piel hay múltiples receptores y su campo receptor puede abarcar distintas áreas depende del tipo de receptor y la piel en la que se localice. Por ejemplo, en las yemas de los dedos hay muchos receptores por lo que la identificación de la localización es fácil y acertada mientras que, en la espalda, hay muy pocos receptores entonces es más difícil localizar el punto exacto del estímulo. 5. Dibuje 5 diferentes receptores sensoriales somáticos y diga cuál es el tipo de estímulo que más fácilmente los excita. Receptor Corpúsculo de Pacini

Imagen

Estímulo Vibraciones (mecanorrecetor)

Corpúsculo de Krause

Detecta sensación de frio

Corpúsculo de Meissner

Detecta tacto suave

Organo terminal de Ruffini

Detecta sencación de calor

Huso muscular

Detecta cambios en la longitud del músculo.

6. Haga la tabla de clasificación general de los nervios periféricos 7. En base al diámetro de los axones en un tronco nervioso, diga en cuantos tipos de fibras se dividen. (Ambas preguntas se representan en el cuadro siguiente) Tipo de fibra

Subtipo α β λ δ

A

B C

Función Propiocepción, cinestesia. Tacto, presión. Temperatura. Dolor, temperatura. Simpáticas preganglionares. Dolor.

Diámetro (μ)

Velocidad (m/seg)

12 – 20

70 – 120

05 – 12 3–6 02 – 05 Menos de 3 0.4 – 1.2

30 – 70 15 – 30 12 – 30

Mielínicas

03 – 15

Mielínica

0.5 – 2

Amielínicas

Mielina

8. ¿Qué relación hay entre el diámetro de las fibras nerviosas y la presencia de mielina con la velocidad de conducción del potencial de acción? Entre más diámetro tenga la fibra nerviosa, con más facilidad se va a propagar el potencial de acción debido a que habrá una menor resistencia a la generación y propagación del estímulo. De igual manera, la presencia de vaina de mielina influye en la velocidad de conducción debido a que este componente recorta los espacios de la membrana axonal que se tienen que despolarizar. La conducción se da de manera saltatoria, es decir, sucede en los nodos de Ranvier, que son espacios entre cada una de las vainas de mielina, lo que hace que el potencial llegue más rápido a la célula efectora. La velocidad de conducción de las fibras nerviosas varía desde tan solo 0.25 m/s en las pequeñísimas dibras amilienicas, hasta 100 m/s en las enormes fibras mielínicas.

9. ¿Qué significado clínico tiene que se pierda la sensibilidad vibratoria cuando se estimula una zona específica de la piel y no de las zonas vecinas? Una lesión en los corpçusculos de Vater-pacini en esa zona específica o alguna lesión en los ganglios espinales de esos dermatomas. 10. ¿Por qué via medular viajan las sensaciones propioceptivas y vibratorias de la piel? Viajan por los fásciculos Grácil y cuneiforme, los cuales forman la Columna Dorsal Lemnisco Medial. 11. ¿Cuál es la via medular por donde viajan las sensaciones de dolor y temperatura? Viaja por el Sistema anterolateral, formado por los núcleos espinotalámicos anterior y lateral. 12. ¿Cuáles son los signos clínicos de una hemisección medular a nivel torácico? • Motores: Debilidad de distribución piramidal ipsilateral a la lesión y por debajo de la misma, debida a disrupción de la vía corticoespinal descendente junto con espasticidad e hiperreflexia. En el nivel lesional pueden existir signos de afectación de neurona motora inferior por interrupción de vías segmentarias. • Sensitivos: o Pérdida de la sensibilidad vibratoria y posicional ipsilateral a la lesión, por interrupción de las fibras ascendentes en columnas posteriores y del haz espinotalámico dorsal. o Hipoalgesia y alteración de la sensibilidad térmica contralateral a la lesión, con nivel sensitivo situado uno o dos niveles por debajo de la lesión por interrupción del haz espinotalámico. o En el nivel de la lesión puede existir una zona de analgesia ipsilateral. o Sensibilidad táctil normal o mínimamente disminuída. Bibliografia 1. Hall, J. (2016). Tratado de fisiología médica. España. Editorial Elsevier. 2. Fox, I. S. (2014). Fisiolgía Sensorial. México. Editorial McGraw-Hill. 3. The European Dana Alliance for the brain. (2004). La percepción del dolor y la temperatura. Recuperado el 4 de septiembre del 2018 desde: http://www.neurociencias.org.ve/cont-educlaboratorio-de-neurociencias-luz/semana-cerebro-2009/eurobrain0604_es.pdf...