PGINAINICIALJulio 25,2015 FISIOLOGIA MDICA II CALENDARIO GLOSARIO NERVIOSO. FISIOLOGA SENSORIAL (Figura) OBJETIVOS.1.Conocer los conceptos de sistemas sensoriales, modalidad sensorial, sensacin fsica y percepcin.2.Reconocer los tipos de estmulos sensoriales y los conceptos de estmulo adecuadop y umbral de estmulo.3.Recordar los fundamentos de la recepcin sensorial, su transduccin en seales bioelctricas y su transmisin yorganizacin central.GUIN.IntroduccinFisiologa sensorial objetivaSistema sensorialmodalidad sensorial -sensacin fsicapercepcinestmulo sensorialtiposestmulo adecuado y umbralmodalidad sensorial - rgano sensorialreceptor, estructuras accesorias, neurona sensorial primaria, unidad sensorialpropiedades: ley de las energas especficasreceptor - regin sensora: tipostransduccin de la seal: potencial sensortransformacin en potenciales activoscodificacin de la amplitud del estmulocodificacin temporal : acomodacincausascodificacin espacialcampos receptivostransmisin de la seal sensorial: tipos de fibras sensorialesorganizacin de las vas sensorialesorganizacin de la informacin sensorial Resumen BibliografaINTRODUCCIN Cmo se organiza la entrada sensorial y se convierten las diferentes energas en unlenguaje entendible y discriminado para el sistema nervioso?Las energas cambiantes captadas por nuestro organismo y utilizadas por el SNC, se denominan ESTMULOS SENSORIALES.La organizacin corporal sensorial destinada a captar y transmitir al SNC un estmulo sensorial se denomina SISTEMASENSORIAL y define UNA MODALIDAD SENSORIAL (sensacinsubjetiva especfica). En cada modalidad se definen cuatrodimensiones: Intensidad, Cualidad (diferencias en la naturaleza de la modalidad: ver, or; y dentro de ver: rojo, azul, etc.),Temporal, Extensin (localizacin). (Ver modalidades sensoriales) En cada modalidad sensorial un organismo procesa la informacin sensorial especfica del medio gracias a dos estructuras: unRGANO RECEPTOR Y SU VA DE TRANSMISIN Y LA REGIN SENSORIAL DEL SNC destino de dicha informacin. Lasensacin por tanto, hace referencia a la manera cmo nuestros receptores sensoriales y el sistema nervioso representanfsicamente nuestro ambiente externo. La experiencia del sujeto define la interpretacin de ese estmulo, asocindolo con otros yen la dimensin afectiva, para obtener la PERCEPCIN [1] del estmulo. La percepcin es por tanto, un proceso a partir del cualse organiza e interpreta la informacin sensorial en unidades significativas. La persona, como ser propositivo, busca y estructurasus percepciones implicando a la vez procesos cognitivos (pensamientos), afectivos (emociones), interpretativos (significados) yevaluativos (actitudes, apreciaciones) que se asocian a estas percepciones (Ittelson, 1978). Las sensaciones tambin pueden ser mixtas, cuando se integran informaciones procedentes de distintos sistemas sensoriales.Por ejemplo, la sensacin del color rojo y la sensacin de calor nos pueden dar una percepcin de que el color rojo es caliente. Eincluso puede definir una conducta en el sentido de que cuando algo se quema se produce calor intenso que normalmente vieneacompaado por llamas de color rojizo lo cual puede ser peligroso para mi supervivencia. As, si observo llamas de color rojizoes muy probable que sea un incendio y debo actuar en consecuencia. Segn el diseo presentado respecto a un sistema sensorial, hay una parte que puede ser abordado con tcnicas fisiolgicas deestudio obtenindose datos objetivos respecto a las caractersticas de la seal, del rgano receptor, mecanismos detransduccin, vas de conduccin y procesado central. Toda esta parte se denomina FISIOLOGA SENSORIAL OBJETIVA. La otraparte, la dimensin subjetiva de la interpretacin de las seales no pueden ser abordadas, por el momento, por estas tcnicasfisiolgicas, sino ms bien por tcnicas psicofisiolgicas, denominndose a esta parte la FISIOLOGA SENSORIAL SUBJETIVA. FISIOLOGA SENSORIAL OBJETIVAEn sta vamos a estudiar el estmulo sensorial, sus tipos y caractersticas y las propiedades de la modalidad sensorial, queaunque especfica todas ellas comparten las mismas propiedades que son: la cualidad (define la sensacin subjetiva delestmulo), la intensidad (del estmulo), la temporalidad (su comportamiento temporal) y la especialidad (espacio sensor queabarca). As como los mecanismos de la transduccin de la energa estimular en seales bioelctricas. EL ESTMULO SENSORIAL FISIOLOGA SENSORIAL. FUNDAMENTOSPROF. RAFAEL SERRASIMALTipos de estmulos: Los estmulos que pueden ser captados por los rganos sensoriales del ser humano pueden clasificarse, de acuerdo a sunaturaleza, en dos grandes grupos: FSICOS Y QUMICOS. Ambos en una estrecha franja de sus posibilidades. (figura) Los fsicos se clasifican en MECNICOS, CINTICOS, ELECTROMAGNTICOS Y TRMICOS. Los qumicos, segn el compuesto. ESTMULO ADECUADO: La mnima energa necesaria para excitar al rgano sensorial correspondiente. (figura) UMBRAL DEL ESTMULO: A la hora de analizar el estmulo mnimo es decir, el umbral de estimulacin, nos encontramos condos tipos diferentes. El umbral fisiolgico que consiste en lamenor intensidad del estmulo suficiente para evocar en el rganoreceptor una seal bioelctrica. Y el umbral psicofsico que consiste en la mnima intensidad de un estmulo que es percibido porel sujeto. Lgicamente este ltimo umbral est sujeto a variaciones en funcin del estado del SNC y las condiciones delexperimento, no obstante existen unos valores normalizados. Dentro del umbral psicofsico tenemos el umbral absoluto es decir,el que determina sensacin o no; y el umbral diferencial, el que determina el lmite entre sensaciones (ejemplo: la separacin dedulce a inspido en una muestra de dosis de azcar). Si la magnitud del estmulo es demasiado dbil, no produce una respuestade deteccin, se dice que la magnitud del estmulo es subumbral o subliminal; al contrario, los que superan el umbral, sedenominan supraumbrales o supraliminales. MODALIDAD SENSORIAL: RGANOS SENSORIALES(figura)Cada sistema sensorial puede presentar un tipo especfico de rgano sensorial, entendindose por tal a la estructura capaz deenglobar a un conjunto de dispositivos receptores, condensando, filtrando, matizando o potenciando el estmulo especfico,transformando la energa estimular en seal biollectrica. La ESTRUCTURA RECEPTORA (en algunos casos rgano receptor) est especializada en transformar la energaestimulante especfica en seales bioelctricas. Como caracterstica de stas estructuras estn la especificidad al estmuloadecuado y la especificidad en la sensacin subjetiva primaria que provocan. Esta ltima fue definida porJ. Mller en 1840 porla ley de las energas nerviosas especficas que dice: que el tipo de sensacin no est determinado por el estmulo, sino porel tipo de rgano sensorial estimulado. Esta ley define la CUALIDAD de la modalidad sensorial. Significa que un estmulo noespecfico para un rgano sensorial determinado, si es suficientemente intenso (supraumbral) puede determinar una sensacinacorde con el rgano sensorial estimulado y no acorde con el tipo de estmulo utilizado. La estructura receptora u rgano receptor puede estar compuesto por una serie de elementos (figura) como: el SENSOR oRECEPTOR que puede ser una clula especializada (o parte de ella) que se le conoce como RECEPTOR SENSORIALSECUNDARIO, o bien una seccin especializada de la membrana de una fibra sensorial [2], que se denomina RECEPTORSENSORIAL PRIMARO. Adems, en algunos rganos sensoriales se pueden observar ESTRUCTURAS ACCESORIAS quesirven para proteger a los sensores y para localizar, filtrar, potenciar o focalizar el estmulo. (Ver ejemplos). Otro elemento del rgano sensorial de un sistema sensorial son las NEURONAS SENSORIALES DE PRIMER ORDEN, cuyasfibras sensoriales aferentes estn en ntimo contacto con los sensores. Esta disposicin da lugar a que muchos autoresdenominen a la neurona sensorial de primer orden, con todas sus ramificaciones a sus rganos sensoriales como UNIDADSENSORIAL. CLASIFICACIN DE LOS SENSORES(figura) Se puede realizar de acuerdo a dos criterios. De acuerdo con Sherrington se pueden clasificar en funcin del origen del estmulo:EXTEROCEPTORES: localizados en la mucosa y superficie externa del organismo; y PROPIOCEPTORES, que nos informan delas modificaciones de nuestro propio cuerpo (musculares, tendones y articulaciones); TELECEPTORES que detectan estmulosdistantes (visin, audicin, olfato); INTEROCEPTORES O VISCEROCEPTORES que responden a estmulos internos. De acuerdo con Mountcastle la clasificacin se puede hacer atendiendo al tipo de energa del estmulo adecuado (tabla). Tambinse podra hacer por la modalidad sensorial aunque en esta ltima no tenemos en cuenta algunos tipos de sensores que noproducen sensacin consciente. Segn el tipo de energa estmulo pueden ser: QUIMIORRECEPTORES, que detectan los estmulos qumicos externos einternos (p.e. papilas gustativas, epitelio olfativo, cuerposcarotdeos y articos, etc. FOTORRECEPTORES, como los bastones yconos de la retina ocular. TERMORRECEPTORES, que responden al calor y al fro. MECANORRECEPTORES, estimulados por ladeformacin mecnica de la membrana celular en la que se localiza el receptor, por ejemplo tacto y presin en la piel, clulaspilosas del odo interno, etc. NOCICEPTORES, receptores del dolor que presentan un alto umbral, aunque algunos receptoresde los anteriores tambin pueden estar implicados en el dolor cuando el estmulo es intenso y prolongado. De acuerdo al tipo de informacin sensitiva que se enva al cerebro se clasifican como: PROPIOCEPTORES, envan informacinrelativa a la posicin del cuerpo, permitiendo el control fino de los movimientos esquelticos. (husos musculares, rganotendinoso de Golgi, receptores articulares, etc.). CUTNEOS, son los receptores del tacto y la presin, del calor y el fro y los deldolor. Y los SENTIDOS ESPECIALES como el de la visin, audicin y equilibrio. MECANISMO DE TRANSDUCCIN DEL ESTMULO: POTENCIAL SENSOR(figura)Todos los tipos de receptores sensoriales comparten una propiedad y es que transduccen los cambios de energa estimular enseales bioelctricas. La transduccin consiste en un cambio pasivo del potencial de membrana del sensor, debido a cambios de la permeabilidad de lamisma, ocasionados por la interaccin del estmulo con la zona sensora. Este cambio de potencial de membrana se denomina engeneral POTENCIAL SENSOR, sin embargo clsicamente se ha diferenciado segn proceda de una clula sensorial POTENCIALRECEPTOR, o de una reginsensora de una terminacin nerviosa sensorial aferente: POTENCIAL GENERADOR.Los mecanismos implicados en la generacin del potencial sensor pueden ser:-Deformacin mecnica del sensor, que supone cambios en la permeabilidad.-Presencia de sustancias qumicas ante la membrana sensora y modificacin de la dinmica de los canales inicos.-Cambios en la temperatura de la regin sensora que afectan a la permeabilidad de la membrana.-Efecto directo o indirecto de la radiacin electromagntica sobre la permeabilidad de la regin sensora. Como puede apreciarse en todos los eventos el mecanismo transductor primario se basa en el cambio de la permeabilidad en lasuperficie sensora, modificndose la conductancia de los distintos iones implicados en el mantenimiento del potencial demembrana (Vm). PROPIEDADES: El potencial sensor es un potencial local que se propaga electrotnicamente a lo largo de la membrana. El potencial sensor es una respuesta graduada, cuya amplitud refleja la amplitud del estmulo. En los receptores de primer orden, los potenciales sensores se producen en el mismo terminal nervioso y no en las clulasaccesorias. Los potenciales sensores se pueden sumar temporal y especialmente. (Ej. Dos estmulos dbiles aplicados simultneamente odos estmulos dbiles aplicados sucesivamente en el tiempo). En algunos casos la respuesta sensora puede servir como amplificador del estmulo. (Ej: un cuanto de luz puede producir en unsolo bastn de la retina un potencial sensor suficientemente grande como para estimular a las clulas ganglionares). TRANSFORMACIN DEL POTENCIAL SENSOR EN POTENCIAL DE ACCIN (figura) El siguiente paso a la generacin del potencial sensor es su transformacin en potenciales de accin, lo cual se realiza en elprimer nodo de Ranvier (para las fibras mielnicas), una vez se alcanza el umbral de excitabilidad de la fibra. Sin embargo en losreceptores sensoriales secundarios la transformacin del potencial sensor en potenciales activos se realiza en la conexinsinptica primera, donde el potencial postsinptico puede considerarse como el potencial sensor. CODIFICACIN DE LA AMPLITUD DEL ESTMULO (figura) Se realiza por: - Variacin en la frecuencia de disparo proporcional a la intensidad del estimulo. (figura)- Por reclutamiento de receptores y unidades sensoriales. La ecuacin que define el primer punto es de tipo exponencial: F = a.Sn [3], donde F es frecuencia de disparo, a una constantede proporcionalidad; S la intensidad del estmulo n