ÓRGANOS SENSORIALES. Introducción y generalidades. Órganos sensoriales

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1 ÓRGANOS SENSORIALES Introducción y generalidades Órganos sensoriales Estesiología: Estudio de las células y órganos implicados en la captación de estímulos sensoriales Organografía microscópica Tipos de células sensoriales y accesorias Topografía microscópica de los órganos sensoriales 1

2 Órganos sensoriales Células y órganos sensoriales Célula sensorial = células especializada en Captación de ESTÍMULOS Transmisión a un órgano efector o al sistema nervioso ESTÍMULO = cambio en el medio externo o interno»competente»intensidad dentro del umbral fisiológico Órgano sensorial = organización de tejidos con células sensoriales y acompañantes Órganos sensoriales Etapas de la captación de estímulos sensoriales 1) Recepción del estímulo: receptores específicos Naturaleza del estímulo Umbral de intensidad 2) Transducción del estímulo: señal original potencial de membrana Receptor canales iónicos / 2º mesajeros pemeabilidad de la membrana Transmisión del potencial de membrana: célula sensorial neurona Potenciales locales (sinapsis) potencial de acción (impulso nervioso) 2

3 Órganos sensoriales Etapas de la captación de estímulos sensoriales 1) Recepción del estímulo: receptores específicos Naturaleza del estímulo Quimiorreceptores Fotorreceptores Termorreceptores Nocioceptores Magnetorreceptores Umbral de intensidad Mínimo Máximo Potencial de membrana Mínimo Máximo Intensidad del estímulo Órganos sensoriales Etapas de la captación de estímulos sensoriales 2) Transducción del estímulo: señal original potencial de membrana Receptor canales iónicos / 2º mensajeros permeabilidad de la membrana Estímulo Receptor 2º s mensajeros Canales iónicos 3

4 Órganos sensoriales Etapas de la captación de estímulos sensoriales 2) Transducción del estímulo Estímulos Receptor Receptor Despolarización de la membrana 2º mensajeros Canales iónicos Órganos sensoriales Etapas de la captación de estímulos sensoriales 3) Transmisión de la señal: célula sensorial neurona Potenciales locales (sinápsis) potencial de acción (impulso nervioso) Potencial local Potencial de acción SINAPSIS Célula sensorial Neurona 4

5 Órganos sensoriales 3) Transmisión de la señal Señalización de los cambios en intensidad del estímulo La intensidad del estímulo (dentro del umbral) se señaliza como cambios en: 1) La intensidad de los potenciales locales (en la célula sensorial) 2) La frecuencia de generación de impulsos nerviosos (en la neurona) Tiempo Órganos sensoriales CLASIFICACIÓN: Tipo de célula sensorial Anatómica Fisiológica Tipo de célula sensorial Neuronas sensitivas (ganglionares) Terminaciones dendríticas de fibras nerviosas sensitivas Células sensoriales primarias Con prolongación axónica al sistema nervioso Células neuroepiteliales Células sensoriales secundarias Tipo epitelial, inervadas por dendritas de neuronas sensitivas 5

6 Órganos sensoriales Tipos de células sensoriales Relación con el sistema nervioso Terminaciones nerviosas Ganglios sensoriales SNC Neuronas sensitivas Cél. sensorial 1ia (neuroepitelial) Célula sensorial 2ia Órganos sensoriales Tipos de células sensoriales Morfología Terminaciones dendríticas de neuronas sensitivas Libres Encapsuladas Células sensoriales primarias (neuroepiteliales) Con prolongación basal axónica Células sensoriales secundarias Sinaptan con dendritas de neuronas sensitivas Sinapsis 6

7 Órganos sensoriales Clasificación anatómica: Receptores sensoriales generales No forman órganos anatómicamente definidos Terminaciones nerviosas sensitivas Células sensoriales aisladas en tejidos»células neuroepiteliales»células sensoriales secundarias Receptores sensoriales especiales Órganos complejos, que incluyen Células sensoriales agrupadas Células accesorias Tejidos de soporte Órganos sensoriales Clasificación fisiológica Sensibilidad epicrítica - siempre consciente Sensibilidad protopática no necesariamente consciente Sensibilidad somática Exteroceptiva»Generalmente epicrítica Propioceptiva»Generalmente protopática Sensibilidad visceral (interoceptiva) 7

8 Órganos sensoriales Clasificación fisiológica: naturaleza del estímulo : Exteroceptivos - tacto, presión, vibración Propioceptivos - presión, tensión Interoceptivos - presión, tensión Quimiorreceptores: Exteroceptivos - olfato, gusto, humedad Interoceptivos - gradientes de ph y de [O 2 ]p - [CO 2 ]p Fotorreceptores (exteroceptivos): Luminosidad Direccionales Formación de imágenes Órganos sensoriales Clasificación fisiológica: naturaleza del estímulo Termorreceptores: Exteroceptivos Interoceptivos Nocioceptores (dolor): Exteroceptivos Interoceptivos Electrorreceptores (exteroceptivos) Electrolocalización Magnetorreceptores (exteroceptivos) Orientación del campo magnético 8

9 Órganos sensoriales Captan cambios mecánicos debidos a: Presiones débiles Tacto (sensibilidad exteroceptiva)»asociada al tegumento Presiones fuertes (tensión) Exteroceptiva»Asociada a la dermis Propioceptiva»Asociada al aparato locomotor Interoceptiva»Asociada a la pared de los órganos internos Vibraciones Equilibrio (órganos estáticos) Audición (órganos acústicos) 9

10 Invertebrados - receptores de tacto y propioceptivos Células sensoriales 1ias (neuroepiteliales) o 2ias Ciliadas o con estereocilios y/o microvellosidades Invertebrados con tegumento blando Células neuroepiteliales aisladas Espículas táctiles Células subcuticulares Invertebrados con tegumento duro Sensilias: órganos complejos»tricoideas»campaniformes»escólopos»órg. cordotonales (escolopóforos / órgano de Johnston) Invertebrados con tegumento blando - tacto Células neuroepiteliales ciliadas aisladas en la epidermis Con prolongación basal que sinapta con neuronas sensoriales Célula neuroepitelial Epidermis Neurona Cnidoblasto 10

11 Invertebrados con tegumento blando - tacto Espículas táctiles intraepidérmicas Células neuroepiteliales ciliadas Rodeadas por células accesorias (de sostén) Células de sostén Células neuroepiteliales Nervio Anélido Onicóforo Invertebrados con tegumento duro tacto y propiocepción Sensilias Órganos complejos, con diversas funciones sensoriales Mecanorreceptoras: recubiertas por cutícula no perforada»sensilias tricoideas: tacto»sensilias campaniformes (basicónicas): propiocepción 11

12 Sensilias tricoideas y campaniformes Células neuroepiteliales ciliadas Cilios asociados a la cutícula Células accesorias: De sostén: células gliales Células epidérmicas tricógenas Originan la parte apical cuticular (dura) Células epidérmicas tormógenas Originan la cutícula blanda que hace de bisagra con resto de la cutícula Célula de sostén Célula neuroepitelial Sensilias Escólopos: Sensilias propioceptivas Presentan un escólopo Manguito cuticular hacia el interior Originado por células epidérmicas escolopógenas Cilio apical de la célula sensorial 12

13 de vertebrados: tacto y presión Terminaciones nerviosas de neuronas sensitivas Soma neuronal en ganglios sensoriales (raquídeos) Fibras nerviosas con terminaciones libres Fibras nerviosas con terminaciones encapsuladas Con células sensoriales 2ias Mamíferos: Discos de Merkel Aves: Corpúsc. de Merkel Corpúsc. de Gandry de vertebrados: tacto y presión Terminaciones nerviosas de neuronas sensitivas Terminaciones libres de fibras nerviosas Corpúsculos de Meissner Epidermis Músc. horripilador F. nerviosas Bulbo piloso Corpúsculo de (Vater)-Pacini 13

14 de vertebrados: tacto y presión Terminaciones nerviosas sensitivas encapsuladas MAMÍFEROS AVES DE TACTO superficiales En la dermis - Corpúsculos de Meissner DE PRESIÓN (tensión) - profundos (dermis, músculo...) - Corpúsculos de (Vater)-Pacini - Corpúsculos de Herbst - Corpúsculos de Golgi-Manzoni - Corpúsculos de Ruffini - Bulbos terminales de Krause - Corpúsculos genitales de vertebrados: tacto y presión Terminaciones nerviosas sensitivas encapsuladas Bulbo terminal de Krause Corpúsculo de Meissner Corpúsculos de (Vater)-Pacini Corpúsculo de Ruffini Fibra nerviosa Fibra nerviosa Fibra nerviosa 14

15 Terminaciones nerviosas sensitivas encapsuladas Estructura general Cápsula conjuntiva Anclada al tejido conjuntivo del órgano Membrana basal Cápsula glial Envolturas de células neuróglicas»a veces con espacios intercelulares dilatados llenos de matriz gelificada Fibra nerviosa sensitiva Terminaciones dendríticas ramificadas o no Células de Schwann Terminaciones nerviosas sensitivas encapsuladas Corpúsculos de Meissner En las papilas dérmicas Multi-inervados Dendritas ramificadas Epidermis Fibras colágeno Cél. neuróglicas ( de Schwann) Terminales dendríticos Cápsula conjuntiva Fibras nerviosas 15

16 Terminaciones nerviosas sensitivas encapsuladas Corpúsculos de Pacini Grandes, en la dermis profunda y conjuntivo de vísceras Envolturas neuróglicas concéntricas Con espacios intercelulares dilatados y capilares sanguíneos Terminación dendrítica no ramificada, en maza F. nerviosa Envolturas neuróglicas Cápsula conjuntiva CT de corpúsculo de Pacini (TEM) Terminaciones nerviosas sensitivas encapsuladas Corpúsculos de Pacini Envolturas neuróglicas Maza terminal de la fibra nerviosa Capilar sanguíneo Célula de Schwann Cápsula conjuntiva 16

17 Terminaciones nerviosas sensitivas encapsuladas -AVES Corpúsculo de Herbst En folículos plumosos, músculo y tendones Maza terminal de la fibra nerviosa Células neuróglicas Cápsula conjuntiva CT de corpúsculo de Herbst (TEM) Célula de Schwann Terminaciones nerviosas sensitivas encapsuladas Recepción, transducción y transmisión Corpúsculo de Pacini Fibra nerviosa 17

18 de vertebrados: tacto y presión Con células sensoriales secundarias MAMÍFEROS AVES DE TACTO superficiales En la epidermis: - Discos de Merkel En la dermis: - Corpúsculos de Merkel - Corpúsculos de Grandry de tacto y presión: con células sensoriales secundarias Estructura general Células sensoriales secundarias Tipo epitelial (uniones intercelulares) Con gránulos / vesículas sinápticas Sinapsis: elemento presináptico Fibra nerviosa sensitiva Terminaciones dendríticas Sinapsis: elemento postsináptico Células de Schwann Fibra nerviosa Corpúsculos en la dermis: Cápsula conjuntiva y membrana basal 18

19 de tacto y presión: con células sensoriales secundarias Disco de Merkel Mamíferos Localizados en la epidermis Alojados entre los queratinocitos Células de Merkel (sensoriales 2ias) Origen en las crestas neurales Sinaptan con fibras nerviosas»procedentes de neuronas sensitivas ganglionares Epidermis Dermis Esquema de discos de Merkel (M. ópt.) Disco de Merkel - Mamíferos Células de Merkel (sensoriales 2ias) en la epidermis Electro-pálidas, con gránulos electrodensos Sinaptan con dendritas de neuronas ganglionares sensitivas Célula de Merkel Gránulos Queratinocitos SINAPSIS Fibra nerviosa Disco de Merkel (TEM) 19

20 Disco de Merkel Mamíferos Células de Merkel (sensoriales 2ias) Uniones intercelulares (desmosomas) con los queratinocitos Sinapsis con fibras nerviosas de neuronas sensitivas Las células de Merkel forman el elemento presináptico Gránulos con péptidos tipo VGLUT neurotransmisor: glutamato Queratinocito Sinapsis Célula de Merkel Fibra nerviosa Corpúsculos de Merkel - Aves Se localizan sólo en la dermis de las zona de piel sin plumas (pico, patas) Células sensoriales 2ias de Merkel Sinaptan con fibras nerviosas sensitivas Cél. Schwann Célula de Merkel Epidermis Dermis Corpúsculos de Merkel (M.ópt) Fibra nerviosa Corpúsc. de Merkel (TEM) 20

21 Corpúsculos de Grandry Aves anseriformes Se localizan sólo en la dermis de las zona de piel sin plumas (pico, patas) Cápsula conjuntiva Células sensoriales 2ias de Grandry Fibras nerviosas Cápsula conjuntiva Fibra nerviosa Células de Grandry Corpúsc. de Grandy (TEM) de vertebrados: propioceptivos Asociados a los músculos esqueléticos y tendones Husos neuromusculares Órganos sensoriales localizados en los músculos estriados Con fibras musculares estriadas intrafusales, especializadas»con inervación sensorial y motora Sensibles a cambios en la tensión y a la velocidad del movimiento Órganos tendinosos (de Golgi) Terminaciones nerviosas de fibras procedentes de neuronas sensitivas ganglionares en los tendones Sensibles a cambios en la tensión de los tendones 21

22 de vertebrados: propioceptivos Huso neuromuscular Cápsula conjuntiva doble Externa perimisial»espacio periaxial: matriz intercelular semilíquida Interna endomisial Fibras musculares estriadas intrafusales En cadena nuclear En saco nuclear Inervación: Sensorial: procedente de neuronas ganglionares sensitivas»dinámica fibras nerviosas anuloespirales»estática fibras nerviosas en inflorescencia Efectora»Motora intrafusal Placas fusimotoras, de motoneuronas γ Huso neuromuscular Componentes Fibras musculares intrafusales Cápsula conjuntiva externa Inervación intrafusal: - Sensoriales (Ia, IIa) - Motoras (γ) Cápsula conjuntiva Interna Inervación extrafusal (de motoneuronas α) Fibras musculares extrafusales Esquema de huso neuromuscular 22

23 Huso neuromuscular Aspecto histológico Cápsulas conjuntivas 0,5 mm Placas fusimotoras (γ) F. nerviosas Fibras musc. intrafusales 2-10 mm Fibras musc. extrafusales Corte transv. Corte long. Esquema de huso neuromuscular a M. ópt. Uniones neuromusculares (α) Huso neuromuscular Aspecto histológico Fibras musculares intrafusales F. nerviosas Cápsula conjuntiva externa Cápsula conjuntiva Interna Espacio periaxial Fibras musc. extrafusales Fibroblastos del endomisio Esquema de huso neuromuscular a ME (CT) 23

24 Huso neuromuscular Fibras musculares intrafusales Con miofibrillas desorganizadas En cadena nuclear (1) En saco nuclear (2) Inervación intrafusal Sensorial Fibras anuloespirales»mielinizadas Fibras en inflorescencia»amielínicas Motora Fibras γ placas fusimotoras 1 2 Sinapsis sensorial de vertebrados: propioceptivos Órganos tendinosos (de Golgi) Localizados en los tendones Terminaciones nerviosas ramificadas Acabadas en botones terminales» Atrapadas entre los haces de fibras de colágeno Procedentes de fibras nerviosas de neuronas sensitivas ganglionares Fibras musculares esqueléticas 24

25 Órganos tendinosos Cápsula tendinosa Fibras musculares esqueléticas Botones terminales Haces de fibras colágenas Fibra nerviosa Fibras nerviosas sensitivas interoceptivos: barorreceptores Terminaciones nerviosas no encapsuladas en la pared vascular: Tetrápodos BULBO CARDIACO SENO CAROTÍDEO AORTA Peces LABERINTO CAROTÍDEO BRANQUIAS Sensores de la presión sanguínea 25

26 interoceptivos: barorreceptores Control del trabajo cardiaco Cuerpo carotideo Núcleo del tracto solitario N. glosofaríngeo (IX) Quimiorreceptores Núcleo dorsal del vago Fibras nerviosas sensitivas Neuronas preganglionares del simpático N. vago (X) Fibras postganglionares parasimpáticas Barorreceptores Bulbo cardiaco Fibras postganglionares simpáticas 26