Tema 11. Apartados 11.2-11.4 Mecano Y Termorrecepcion PDF

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Tema 11. Apartados 11.2-11.4 Mecano Y Termorrecepcion...

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Fisiología del Sistema Visual. Tema 11. Apartados 11.2-11.4…………Prof. MD Vazquez Carretero

FISIOLOGIA DEL SISTEMA VISUAL BLOQUE 5: GENERALIDADES DE LOS SISTEMAS SENSORIALES. NEUROFISIOLOGIA DE LA VISION. TEMA 11: SISTEMAS SENSORIALES 11.2: MECANORRECEPCIÓN Como ya se ha indicado anteriormente, los sistemas sensoriales se dividen en: • •

Sentidos sensoriales especiales: equilibrio, olfato, gusto, audición y visión Sentidos somatoviscerales: guardan relación con las sensaciones corporales de presión, temperatura, dolor, posición del cuerpo (propiocepción) y visceral.

Mecanorrecepción: sensibilidad al tacto y propiocepción El estímulo es mecánico. Codificación del estímulo: El estímulo produce un desplazamiento mecánico que deforma la membrana del receptor produciéndole un cambio en la permeabilidad de sodio (apertura de canales de sodio y por tanto entrada de sodio)→ se generara un potencial generador→ si alcanza el umbral se formara un potencial de acción→ se conduce hacia el SNC. I.

Tacto:

Hay varias submodalidades de tacto:

• • •

Tacto fino: se detectan formas de objetos, el punto de la piel que está siendo tocado...es un tacto discriminativo. Se transmite por fibras mielinícas. Tacto grosero: no se sabe exactamente el tamaño ni forma del objeto ni distinguimos exactamente el punto donde nos tocan. Se transmite por fibras amielinícas. Presión: se percibe por estimulación de los receptores q están más profundos. Vibración: es la consecuencia de señales repetitivas y rápidas. Picor: es debido a la liberación de determinadas sustancias químicas.

•

Cosquilleo: es de causa desconocida, no puede autoprovocarse.

• •

Los mecanorreceptores se localizan en la piel superficial cercanas a la epidermis y en zonas más profundas de la piel cercanas a la dermis o en capas más internas. La máxima sensibilidad al tacto se encuentra en la piel sin pelo: párpados, labios, palmas de la mano...

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En la diapositiva 14 tenéis un esquema de las capas de la piel y la localización de los distintos tipos de mecanorreceptores. En la diapositiva 15 tenéis un cuadro resumen de cada uno de los mecanorreceptores donde se recogen las distintas características de los mismos: localización, como se adaptan, el estímulo al que responden, tipo de fibra a través de la cual envían la información cuando son estimulados. II.

Propiocepción: Es la sensación de posición y movimiento del cuerpo. 2 submodalidades: • Sensación de posición dinámica: esto es la cinestesia, es decir, sensación de movimiento→ indica la posición de las extremidades cuando se van moviendo • Sensación de posición estática: para localizar las distintas partes en el espacio cuando se está parado.

Estas sensaciones dependen de: • •

Ángulo de las articulaciones. Velocidad en la que cambia ese ángulo

En este caso el receptor se denomina propioceptor y detectan cambios en el ángulo, dirección y velocidad. Los propioceptores son: o Husos musculares: son receptores de estiramiento que detectan estiramientos de los músculos y cambios en su longitud y del ángulo de las articulaciones. Son estructuras pequeñas y alargadas situadas en paralelo respecto a las fibras musculares. o Órgano tendinoso de Golgi: detectan la tensión que desarrolla el músculo. Situados en la unión de los tendones a las fibras musculares. También están en los ligamentos y en las articulaciones por lo que informan de la posición de la articulación. Son terminaciones nerviosas libres envueltas en una capsula de tejido conectivo. o Corpúsculo de Ruffini: informa del movimiento de la articulación, detectan el ángulo de la articulación. o corpúsculo de Pacini: detecta la aceleración /deceleración de las articulaciones durante los movimientos.

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11.3 TERMORRECEPCIÓN Informa de la sensación térmica (frío o calor) de objetos o del ambiente→ no informan de la Temperatura del interior del cuerpo. Recordad que: o Temperatura corporal= 37ºC o Temperatura de la piel= 34-35ºC Cuando hablamos de termorrecepción, nos referimos a la Temperatura de la piel. Los termorreceptores de la piel son terminaciones nerviosas libres y detectan la temperatura de los tejidos vecinos y de las propias terminaciones. Tenemos dos tipos de receptores: o Receptores de calor: Responden a temperatura entre 30-45ºC→ la frecuencia de los potenciales de acción aumenta a medida q la temperatura de la piel se acerca a los 45ºC y después disminuye. Cuando la temperature es mayor a 45ºC se activan los receptores del dolor (nociceptores). Estos receptores de calor transmiten la información a través de fibras tipo C que son amielínicas. o Receptores de frio: Detectan temperaturas que oscilan entre los 4 y 40ºC→ la frecuencia de descarga de los potenciales de acción es máxima cuando la temperatura es igual a 25ºC. Si la temperature es inferior a 5ºC, se activan los nociceptores. Estos receptores de frío transmiten la información a través de fibras tipo A delta que son mielínicas. Esto que se acaba de explicar lo podéis ver representado en la gráfica de la derecha de la diapositiva 17. La sensación térmica depende de 3 parámetros: a. Temperatura inicial de la piel: si esa temperatura es elevada se detectará mejor el frío, y si es baja se detectará mejor el calor. b. Velocidad de cambio de la Temperatura: cuanto más rápidamente cambie mejor se detecta. Aquí siempre explico el ejemplo de la rana en la olla: si metes una rana en una olla con agua caliente, la rana rápidamente detecta ese cambio de temperatura y salta de la olla y se escapa. Sin embargo, si introducimos a la rana en una olla con agua a temperatura ambiente y poco a poco el agua se va calentando, la rana permanece en la olla e incluso puede llegar a morir. Cuando la velocidad de cambio de temperatura es baja , es decir, cambia lentamente los termorreceptores de la piel detectan peor la temperatura corporal. 3

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c. Superficie de área cutánea donde actúe el estímulo: cuanto mayor sea la superficie de piel que se afecte, mejor se detecta.

La respuesta de los termorreceptores es distinta según su adaptación, estas respuestas pueden ser de dos tipos: i. ii.

Estáticas: es la respuesta del termorreceptor cuando la temperatura es constante. Dinámicas: es la respuesta del termorreceptor cuando la temperatura varía. Los termorreceptores responden a cambios de temperatura aumentando la frecuencia de descarga de potenciales de acción.

En la figura de la derecha debajo de la diapositiva 17 se observa que ambos tipos de receptores tienen una actividad estática durante la temperatura constante (38ºC o 32ºC). Observad que cada “palito” sería un potencial de acción. Cuando la temperatura disminuye (de 38ºC a 32ºC), la frecuencia de los potenciales de acción en los axones asociados a los receptores de frío aumenta considerablemente y después disminuye de forma gradual a medida que los receptores se adaptan. Los axones asociados a los receptores de calor muestran la respuesta opuesta. La frecuencia de los potenciales de acción aumenta considerablemente cuando la temperatura aumenta (de 32ºC a 38ºC). Son los cambios relativos de las respuestas de los receptores de calor y frio los que utiliza el SNC para interpretar la temperatura del entorno. 11.4: NOCICEPCIÓN Dolor: mecanismo protector que avisa de una lesión tisular y obliga al individuo a reaccionar para evitarla. Una experiencia dolorosa tiene 3 aspectos: - Sensación propiamente nociceptiva que es la percepción del dolor. - Activación del sistema límbico: le da carga emocional a la sensación, de ansiedad, miedo... - Activación del Sistema Nervioso motor y del Sistema Nervioso autónomo: permite que haya una respuesta de retirada involuntaria. Los receptores del dolor son los Nociceptores y son terminaciones nerviosas libres en la piel y vísceras. Tipos:

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✓ Térmicos: detectan temperaturas extremas. Las sensaciones de frío se transmiten a través de fibras mielinícas y las de calor a través de fibras amielinícas. ✓ Mecánicos: detectan presiones intensas en la piel o daños mecánicos en tejidos Se transmite a través de fibras mielinícas. ✓ Termomecánicos: responden a ambos estímulos térmicos y mecánicos. ✓ Químicos: responden ante sustancias que se liberan en el lugar donde se produce el daño tisular como la serotonina (liberada por las plaquetas activadas por el daño tisular), K+, H+, histamina, bradicina y prostaglandinas (liberadas por las células dañadas), sustancia P (péptido secretado por las neuronas sensitivas aferentes). Esta información se transmite a través de fibras amielinícas. Propiedades de los Nociceptores: ✓ No se saturan: aunque el estímulo doloroso persista no se alcanza un “máximo”. ✓ No se adaptan, es decir son tónicos: siguen informando siempre y cuando permanezca el estimulo. ✓ Multimodales: responden a diferentes estímulos que pueden ser mecánicos, térmicos, químicos... ✓ Presentan actividad postdescarga: es decir presentan actividad tras el cese del estímulo, este proceso es único entre los receptores sensoriales y se induce a través de mediadores químicos locales, liberados en el tejido tisular dañado como consecuencia de la reacción inflamatoria. Por ejemplo, cuando nos cortamos la yema del dedo con una hoja de papel, aunque no esté la hoja de papel cortándonos en ese mismo instante, el dedo nos sigue doliendo, esto es debido a las sustancias que se liberan en la zona dañada y que estimulan a los nociceptores. ✓ Presentan Hiperalgesia: esto significa que son más sensibles al estímulo, en este caso al dolor, debido a las sustancias liberadas por las células dañadas. Estas sustancias que estimulan repetidamente a los nociceptores e inducen a una disminución del umbral del receptor o sensibilización. Siguiendo con el ejemplo anterior, cuando nos cortamos la yema de un dedo con una hoja de papel, parece que cualquier roce en esa zona es suficiente para que nos duela, cuando sabemos que un roce, a priori, no es un estímulo doloroso. En la diapositiva 19 tenéis un esquema de como sería el proceso de la nocicepción: tras una lesión, se liberarían unas moléculas conocidas como “mediadores del dolor” en la zona donde se ha producido la lesión. Estos mediadores activan a los nociceptores que informan al SNC y que también liberan una molécula conocida como “sustancia P”. Esta sustancia P junto a otros péptidos inician la respuesta inmunitaria como activar a los mastocitos, provocar vasodilatación… 5

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Tipos de dolor: 1. Según la velocidad de aparición y duración de la sensación dolorosa: ✓ Dolor agudo o rápido: se percibe en 0.1 seg tras aplicar el estímulo. Se transmite por fibras mielinícas A delta. ✓ Dolor crónico o lento: se percibe varios segundos tras el estímulo y luego aumenta progresivamente. Se transmite por fibras amielinícas tipo C. 2. Según la localización de los Nociceptores: ✓ Dolor somático: a su vez puede ser: o Superficial: en la piel. o Profundo: en las articulaciones, en el músculo... ✓ Dolor visceral: dolor localizado en las vísceras ✓ Dolor referido: es un tipo de dolor visceral que se aprecia en la piel que cubre el órgano (a la víscera) o en otra zona más alejada. Ocurre porque las fibras viscerales nociceptivas y las fibras nociceptivas de la piel hacen sinapsis con la misma neurona en la medula espinal, es decir debido a la convergencia de ambas neuronas en la medula espinal. Por ejemplo, cuando en un infarto agudo de miocardio se percibe el dolor en el pecho y en el brazo izquierdo. Inhibición endógena del dolor: Este es un mecanismo endógeno de control del dolor para reducir el dolor excesivo. Está formado por unas vías descendentes q inhiben las vías del dolor y producen Analgesia. Estas vías parten de unas áreas del cerebro que son ciertas áreas de la sustancia gris del mesencéfalo y el núcleo del Rafe (en bulbo raquídeo) y desde ellas se emiten proyecciones hacia la médula espinal donde inhiben a las neuronas nociceptivas. Podéis ver el dibujo de la diapositiva 20, abajo a la derecha, donde las vías descendentes que inhiben el dolor, en naranja, hacen sinapsis con las neuronas que proceden de los nociceptores, en azul. Hay dos tipos de vías descendentes: -

Las que liberan opioides endógenos: p.ej. encefalinas y endorfinas que inhiben las vías del dolor. Las que liberan neurotransmisores p.ej. serotonina y noradrenalina que inhiben el dolor en situaciones de estrés o emociones fuertes. Por ejemplo el caso de los deportistas cuando están en pleno partido de tenis y se lesionan pero no lo notan y continúan el partido.

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Vías somáticas Sensoriales: Estas son las vías a través de las cuales la información captada por los receptores somatosensitivos periféricos se transmite hasta el SNC. Recordad que estos receptores son los que hemos visto hasta ahora: temperatura, dolor, tacto… Estas vías transmiten los diferentes tipos de información sensorial al tálamo y después a la corteza cerebral correspondiente que es la corteza somatosensitiva. Hay 2 vías principales y en ambos casos, las vías entran en la medula espinal por un lado, cruzan al otro antes de alcanzar al tálamo. Por tanto, la información somatosensitiva del lado derecho se percibe en la corteza somatosensorial izquierda y al contrario. 1. Vías de las columna dorsal-lemnisco medial: Esta vía lleva información de propiocepción y de mecanorrecepción referente al tacto fino y a la vibración. Vamos a verlo paso a paso, se empieza desde abajo hacia arriba, es decir desde la medula espinal hacia la corteza (esquema de la diapositiva 22): La neurona sensitiva (de primer orden, esto significa que es la más cercana al receptor) cuyo soma está en el ganglio de la raíz dorsal entra en la medula espinal, algunos colaterales se quedan en la medula pero el axón principal asciende al bulbo raquídeo por la columna dorsal de la medula. El axón principal de la neurona sensitiva de primer orden termina en los núcleos de la columna dorsal del bulbo raquídeo donde hace sinapsis con neuronas de segundo orden. La neurona de segundo orden cruza al lado contralateral (el opuesto) del bulbo en una vía denominada “lemnisco-medial” a través del mesencéfalo. Este cruce es la DECUSACION. Finalmente asciende al tálamo. En el tálamo las neuronas de segundo orden hacen sinapsis con neuronas de tercer orden que llevan la información desde el tálamo a la corteza somatosensitiva primaria. Características: - Transmiten sensaciones de tacto fino, propiocepción y vibración - Decusación en el bulbo raquídeo - Proyección a la corteza somática sensorial primaria (denominada SI) - Esta vía es de conducción rápida - Presenta alta somatotopía (mas adelante se explicará esto)

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Contralateral: un estímulo en un lado del cuerpo se proyecta en la corteza del lado opuesto.

2. Vía anterolateral o espinotalámica Transmite información desde los termorreceptores, nociceptores y algunas sensaciones de mecanorrecepción como el cosquilleo o el picor hacia el encéfalo. Vamos a ver el esquema de la pagina 23 paso a paso: Las neuronas de primer orden (sensitivas) entran en el asta dorsal de la medula espinal y realizarán sinapsis con la neurona de segundo orden en el asta dorsal. Las neuronas de segundo orden cruzan hasta el lado contralateral de la medula espinal (decusación) y ascienden por las columnas anterior y lateral de la medula, atraviesan el bulbo raquídeo y el mesencefalo y llegan al tálamo. En el tálamo la neurona de segundo orden hace sinapsis con una neurona de tercer orden cuyo axón proyecta hasta la corteza somatosensitiva primaria y secundaria. Características: - Transmiten sensaciones: dolorosas, térmicas, tacto grosero, presión, picor y cosquilleo. - Decusación en la medula espinal. - Proyección a las cortezas somatosensitivas primaria y secundaria (denominadas SI y SII, respectivamente). - Esta via es de conducción lenta. - Presenta Baja somatotopía. - Contralateral. Integración cortical de la información somatovisceral Como ya se dijo anteriormente, la corteza cerebral se divide en diferentes lóbulos. Dentro de cada lóbulo la corteza se subdivide en áreas especializadas en diferentes funciones. Pej. El lóbulo occipital contiene el área visual; el lóbulo temporal contiene el área auditiva. La información somatovisceral, o sea la que hemos visto de mecanorrecepción, propiocepción y nocicepción se proyecta en unas zonas concretas de la corteza cerebral que son: 1. Corteza somatosensorial primaria (SI): Localizada en el lóbulo parietal. Procesa la información sensorial somática. Este área presenta una gran organización somatotópica: esto significa que las partes del cuerpo se cartografían en la superficie cortical a la que corresponden. 8

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Las distintas neuronas llevan información de una parte del cuerpo determinada a una zona delimitada de la corteza, es una organización muy ordenada. Este hecho se representa gráficamente en el Homúnculo sensorial: en el homúnculo cada parte del cuerpo se muestra al lado del área de la corteza cerebral que contienen los circuitos neuronales que procesan las señales sensoriales que se dedica a ella, siendo sus tamaños representativos del tamaño relativo del área de la corteza correspondiente. La figura del homúnculo sensorial la tenéis en la diapositiva 24 abajo a la derecha. En general, cuanto más sensible es una zona, más receptores presentará y mayor representación tendrá en la SI, ejemplos: los labios o los dedos. 2. Corteza somatosensorial secundaria (SII): Es más pequeña, se encuentra en la región inferior de la SI. Presenta menor organización somatotopica 3. Corteza parietal posterior: Es un área de asociación. Este área está implicada en procesamientos más complejos que requieren la integración de distintos tipos de información. Pej. Si escuchamos un sonido fuerte de la calle que nos despierta en plena noche y hay q decidir rápidamente si emprendemos una acción. Hay q ue integrar información procedente del oído, de la vista e incluso de la memoria (nuestra experiencia previa), integrar todas esas informaciones y tomar una decisión.

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