LOS SENTIDOS. Los órganos de los sentidos nos permiten relacionarnos con el entorno, ya que proporcionan información variada sobre las sensaciones percibidas a nivel visual, táctil, olfativo, auditivo y del gusto. La visión El sentido de la vista es percibido por el ojo, órgano de forma esférica que posee un sistema sensible capaz de detectar los cambios de luz y transformarlos en impulsos eléctricos. Estos impulsos son enviados a la corteza cerebral donde son interpretados en imágenes. Organización del sentido de la vista El órgano de la visión está conformado por los párpados, los globos oculares, el aparato lacrimal y los músculos oculares. El globo ocular a su vez está envuelto por varias capas: La esclerótica: capa externa blanca y resistente sobre la cual se insertan los músculos extraoculares que controlan el movimiento del ojo. La coroides: capa media de gran vascularidad y presencia de pigmento, el cual absorbe la energía lumínica. La retina: capa ubicada en la parte trasera del ojo, donde se encuentran las células fotorreceptoras llamadas bastones y conos. La parte anterior del globo ocular está cubierta por la córnea que es una membrana transparente, sobre la cual se halla la conjuntiva. Estas membranas enmarcan unas cámaras: la anterior y la posterior. La cámara anterior está llena de humor acuoso, un líquido transparente cuya función es lubricar el cristalino, y la cámara posterior contiene humor vítreo, que es un líquido coloidal cuya función es mantener la fuerza de tensión en el ojo.
En la porción anterior del globo ocular se encuentra además el cuerpo ciliar que es un engrosamiento del musculo ciliar cuya función es sujetar el cristalino y al iris. Es el iris es un músculo en forma de disco que funciona como lente del ojo y es responsable del color de los ojos, debido a la cantidad de pigmento contenido en su cuerpo, y también se encarga de controlar la cantidad de luz que entra al ojo a través de la pupila. El ojo humano funciona de manera similar a una cámara fotográfica antigua. La córnea trabaja como una lente fija que concentra la luz. Al igual que el diafragma de una cámara, el iris controla la cantidad de luz que entra por la pupila y que llega a la película fotosensible, que en este caso sería la retina. La capa coroides, llena de pigmento negro, absorbe el exceso de luz impidiendo que ésta se refleje internamente; las cámaras también son negras por dentro. Gracias a los músculos ciliares, el cristalino detrás del iris, cambia su forma y así puede enfocar imágenes cercanas o distantes sobre la pupila.
La pupila es una abertura circular de color negro ubicada en el centro del iris cuyo diámetro varía por la contracción o relajación que sufre, dependiendo de la cantidad de luz presente. Gracias al lente cristalino, ubicado detrás del iris es posible enfocar las imágenes sobre la retina. Cuando los músculos ciliares que sostienen al cristalino se contraen, este se hace más redondo y puede enfocar imágenes cercanas. Por el contrario, cuando los músculos se relajan, el cristalino se aplana y puede enfocar imágenes distantes. Formación de las imágenes La retina es la capa sobre la cual se forman las imágenes. Allí se encuentran fotorreceptores y células que procesan la información visual y la envían al cerebro para que sea interpretada en forma de imágenes. La retina consta de cinco capas de neuronas a través de las cuales debe pasar la luz. En la más superficial, se encuentran las células ganglionares. Las otras tres capas siguientes están compuestas por células amacrinas, células bipolares y células horizontales, respectivamente. Estas células cumplen una función de comunicación permitiendo la percepción de contraste entre oscuridad y claridad en la retina.
La quinta capa, o capa fotosensible, está compuesta por los fotorreceptores conos y bastones que captan la luz. Los conos, que responden a la luz, son los encargados de percibir los colores y formas, mientras los bastones, con umbrales de recepción más bajos, se activan en la oscuridad para distinguir gris, blanco y negro. Fotorreceptores de los ojos. En la retina, la luz viaja a través de las cuatro capas superficiales compuestas de neuronas, ganglios y otras células. Luego, es absorbida por los conos y bastones y, por último, es integrada en las células ganglionares, cuyos axones llegan al cerebro. Nuestra retina consta de cerca de tres millones de conos y 100 millones de bastones. Los bastones se activan en los períodos en que no hay luz y nos permiten distinguir sombras y movimientos. Los impulsos generados por los conos y bastones son enviados a través de fibras del nervio óptico hacia el cerebro pasando por el tallo hipofisiario, el núcleo geniculado lateral del tálamo y ascendiendo hacia la corteza visual (lóbulo occipitaí) donde reciben interpretación y orientación tridimensional.
El proceso de formación de imágenes comienza cuando la luz entra al ojo y atraviesa las cuatro capas de neuronas hasta llegar a la quinta donde la luz es absorbida por los conos y bastones. Allí se genera potenciales de acción que se transmiten de vuelta a través de las cuatro capas de neuronas hasta llegar a las células ganglionares, que envían el impulso al cerebro a través del nervio óptico. De allí la información llega al tálamo del lado contrario. La visión de la zona temporal no se cruza, de modo que llega al tálamo del mismo lado. Por esta razón, podemos tener una visión bifocal que da sensación de profundidad. Posteriormente, la imagen viaja a los centros visuales en los lóbulos occipitales, donde es recibida en forma invertida y traducida a una posición normal. En su camino, los impulsos también se proyectan hacia el hipotálamo y el mesencéfalo, lo cual permite realizar fijación visual, cuando miramos un punto detallado de un objeto, reacción pupilar, cuando acomodamos el enfoque acorde a las distancias, y coordinación del movimiento ocular, cuando hacemos un seguimiento visual de un objeto en movimiento. El proceso de formación de imágenes comienza cuando la luz entra al ojo y atraviesa las cuatro capas de neuronas hasta llegar a la quinta donde la luz es absorbida por los conos y bastones. Allí se genera potenciales de acción que se transmiten de vuelta a través de las cuatro capas de neuronas hasta llegar a las células ganglionares, que envían el impulso al cerebro a través del nervio óptico. El olfato Podemos detectar y procesar olores, cuando estos son capturados al ingresar a la cavidad nasal, chocarse con los cornetes y contactar la mucosa olfatoria que recubre toda esta cavidad.
Esta mucosa incluye células de sostén, células básales, que son células progenitoras que remplazan a células muertas; células olfativas sensoriales que funcionan como quimiorreceptores, y glándulas de Bowman, responsables de la producción de moco. Las células olfativas sensoriales son células cuyas terminaciones finalizan en cilios o pelos sensitivos que alcanzan la superficie del epitelio. Estos se comportan como quimiorreceptores que son estimulados por sustancias químicas disueltas en el moco. Los axones de estas neuronas sensoriales se proyectan desde el bulbo olfatorio hasta el cerebro. Para poder oler, primero se deben captar moléculas de olor por la nariz, luego, estas se difunden en el moco de la cavidad nasal. Los cilios de las células olfativas sensoriales permiten que estas señales químicas se conviertan en señales eléctricas para ser transmitidas al nervio olfatorio. En el bulbo, las señales hacen sinapsis y se proyectan por el tracto olfatorio hasta la base del cerebro. Inicialmente, llegan al sistema límbico y al hipotálamo (responsables de la emoción, el instinto y la memoria) donde regulan respuestas hormonales que inciden en el comportamiento humano. Posteriormente, pasan a la corteza cerebral, que permite hacernos conscientes de la sensación de olor. Los receptores químicos del olfato son las glándulas pituitarias ubicadas en las fosas nasales. Se cree que existen siete tipos de células olfatorias, cada una de las cuales solo es capaz de detectar un tipo de moléculas, que permiten percibir olores alcanforado, almizclado, floral, mentolado, etéreo (olor a éter), picante y pútrido. Alteraciones del olfato Las principales alteraciones del sentido del olfato son la anosmia o pérdida del sentido del olfato. Puede ser pasajera, temporal o congénita (adquirida antes de nacer). La anosmia pasajera puede darse por inflamación de la mucosa olfatoria debida a un resfriado común. La anosmia temporal se da cuando se desarrolla una infección, una alergia o un tumor en la mucosa o en el nervio olfatorio. El uso de vasoconstrictores y ciertas toxinas también pueden degenerar los receptores de olor o el nervio olfativo. La anosmia puede ser congénita cuando se nace con un daño en el nervio olfativo o un trauma cerebral.
Proceso de la olfación. Los cilios entran en contacto con las moléculas de olor y transmiten la información a las células olfativas que, a su vez, conducen un potencial de acción hasta el bulbo olfatorio. Allí la información es integrada por otras neuronas sensoriales. A partir de la figura infiere por qué cuando tienes gripa, y demasiado moco, te es difícil captar los olores.
Proceso de la gustación. Los receptores gustativos captan las moléculas y transmiten esta información a las células sensoriales gustativas que generan un potencial de acción que viaja hasta el nervio olfativo, el bulbo raquídeo, el tálamo y, por último, a la corteza cerebral olfativa. El gusto sentido del gusto es percibido gracias a la combinación de tres tipos de señales: el estímulo químico captado por las papilas gustativas, los vapores de alimentos o medicamentos captados por los receptores olfatorios y las sustancias químicas captadas por los receptores gustativos y las células sensoriales gustativas del nervio trigémino ubicado en la lengua. Esta conjugación permite registrar el sabor e identificar las cualidades químicas de las sustancias cuando estas se solubilizan en la saliva. Las papilas gustativas contienen muchísimos botones gustativos que, a su vez, contienen millones de receptores gustativos o de sabor. Si observas tu
lengua en un espejo, verás que tiene una apariencia, irregular gracias a la presencia de muchas papilas. Los receptores gustativos se encuentran en las papilas de la lengua, base de la lengua, paladar, faringe y esófago. En la lengua cada papila contiene de tres a cinco botones gustativos que permiten experimentar - cuatro sabores básicos: dulce en la punta de la lengua, salado en las regiones laterales anteriores, ácido en la región lateral posterior y amargo en la región posterior. La percepción del sabor también se forma en la corteza olfativa, lo que genera una interacción entre los sentidos del olfato y el gusto. Esto permite generar respuestas que favorecen la digestión, al estimular secreción de saliva y jugos gástricos y percibir la sensación de confort ante la presencia del alimento. La frase "se me hace agua a la boca" representa bien esta interrelación, pues al oler el alimento, las enzimas de la saliva se preparan para una futura digestión. Esta información química es traducida en impulsos nerviosos que se transmiten por medio de sinapsis a los nervios gustativos, es decir: la cuerda del tímpano, la rama del nervio facial, el nervio glosofaríngeo y el nervio vago. Esta información llega al bulbo raquídeo y de allí al tálamo y la corteza cerebral gustativa, haciendo proyecciones hacia el hipotálamo y el sistema límbico que le dan un aspecto emotivo y de memoria al gusto.
El oído El sentido del oído es el órgano que percibe las ondas sonoras en distintas frecuencias y amplitudes que varían en intensidad (decibelios, db) y frecuencia (hertzios, Hz). El rango de frecuencias de la voz humana oscila entre 1.000 y 4.000 Hz y su intensidad entre O db y 60 db. Estructura del oído El oído, como órgano receptor, está compuesto por tres partes: el oído externo, el oído medio y el oído interno. El oído externo está formado por el pabellón de la oreja, que aumenta la frecuencia y localiza la fuente sonora; y por el conducto auditivo externo, que transmite la onda hacia la membrana timpánica. El oído medio está formado por la cadena de tres huesecillos. El martillo unido a la membrana timpánica; el yunque que se articula con el martillo y el estribo, que se comunica con la membrana oval del oído interno. Esta porción del oído se comunica a su vez con la faringe a través de la trompa o tubo de Eustaquio, lo que le permite igualar las presiones timpánicas de ambos lados. El oído interno o laberinto se constituye en dos partes: el laberinto óseo y el laberinto membranoso, interconectados entre sí. El laberinto óseo está formado, a su vez, por tres partes: los conductos semicirculares óseos, el
vestíbulo que contiene los receptores del equilibrio y la cóclea que posee receptores de la audición. Este incluye tres canales (rama vestibular y timpánica y la rama media o conducto coclear). El laberinto membranoso está contenido en el laberinto óseo y constituido por los mismos sectores. Adicionalmente, lo conforman el utrículo y el sáculo (sacos). El líquido del interior del laberinto membranoso se denomina endolinfa y el líquido del espacio perimembranoso de alrededor se conoce como perilinfa. Formación de los sonidos La audición se da cuando las ondas sonoras llegan al conducto auditivo externo y chocan contra la membrana timpánica. Esta produce vibraciones que son transmitidas a la cadena de huesecillos aumentando su amplitud. Organización estructural del oído. Sigue con la punta de tu lápiz el recorrido que hacen las ondas sonoras desde el oído externo hasta el nervio auditivo.
Al llegar al estribo, las vibraciones pasan por la ventana oval y allí son conducidas al interior de la perilinfa del vestíbulo del oído interno, donde se convierten en ondas que pasan a la cóclea. Las ondas son conducidas por la endolinfa al canal coclear donde son traducidas por el órgano de Corti en energía electroquímica que excita los receptores sensoriales auditivos. Estos envían impulsos nerviosos que viajan por los nervios cocleares al bulbo raquídeo donde se cruzan y luego hacen escala en la protuberancia, el mesencéfalo, el tálamo y de allí migran a la corteza auditiva primaria y secundaria (región temporal). El tacto El sentido del tacto es el responsable de percibir las formas y de discriminar contornos, temperatura, dolor y presión. Sus receptores sensoriales se encargan de convertir.os estímulos en mensajes nerviosos, que son transmitidos a centros nerviosos superiores específicos por los cuales podemos identificar el tipo de estímulo, su intensidad, duración v localización. Dentro de los receptores encontramos mecanorreceptores, termoreceptores y nociceptores, o receptores del dolor. Los mecanorreceptores Son receptores localizados en la piel y en las mucosas que perciben sensaciones de deformación mecánica. Los corpúsculos de Pacini están localizados en el tejido subcutáneo, en las articulaciones y a nivel intramuscular. Responden a la presión y vibración de alta frecuencia. Los corpúsculos de Meissner están localizados en la piel no vellosa, los labios y las yemas de los dedos y las palmas. Permiten la discriminación entre las superficies y responden a cualquier tacto en la piel Los corpúsculos de Krause están ubicados en mucosas de labios, párpados y genitales. Responden al tacto fino y la vibración de baja frecuencia. Los folículos pilosos están ubicados en la piel vellosa. Responden a la velocidad y el cambio de dirección del movimiento.
Las terminaciones nerviosas libres están ubicadas en toda la piel y mucosas. Responden al tacto grueso y son las responsables de sentir las cosquillas. Los receptores de Merkel están ubicados en la dermis de las palmas de manos y plantas de pies. Responden a tacto grueso y a la rotación de las articulaciones. Los discos táctiles están ubicados en piel vellosa, en tanto que los receptores abovedados de Iggo están ubicados en piel no vellosa. Ambos tipos de receptores responden a la presión que se ejerce de forma constante y repetida sobre la piel. Los termorreceptores Estos receptores responden a cambios de temperatura. A estos corresponden los corpúsculos de Krause y de Ruffini. Los corpúsculos de Krause están localizados en la hipodermis, el tejido submucoso de boca, nariz, ojos y genitales principalmente. Responden al frío. Los corpúsculos de Ruffini están localizados en la dermis y la región subcutánea. Responden al calor.
Los receptores del dolo Son receptores que permiten percibir las sensaciones de dolor y daño producidas por estímulos térmicos, mecánicos o químicos intensos; están presentes en piel, músculo, estructuras profundas y visceras. Los impulsos percibidos por estos receptores del dolor son transmitidos por fibras A delta y fibras C en los nervios periféricos. Las fibras A delta, conducen el dolor rápido, punzante y localizado y activan mecanismos de protección, como el reflejo de retirada. Las fibras C, conducen el dolor lento causado por agresión.
Definición y Clasificación Quimiorreceptores Desde un punto de vista evolutivo la quimiorrecepción es uno de los sentidos más antiguos. Los animales primitivos sin sistema nervioso organizado utilizan la quimiorrecepción para localizar el alimento y para aparearse. La investigación realizada en bacterias indica que éstas utilizan la quimiorrecepción como una parte integral para detectar y responder a sustancias específicas de su ambiente; algunas de ellas se mueven hacia o se alejan de determinados compuestos químicos, comportamiento denominado quimiotaxis. La necesaria intercomunicación entre los diversos niveles de organización biológica se basa primordialmente en la capacidad de detección de determinadas sustancias químicas y en las reacciones derivadas. La "quimiosensibilidad" está presente en la comunicación célula-medio y entre los orgánulos subcelulares, posibilitando la regulación de la actividad celular; explica la interconexión de las células de un organismo pluricelular que posibilita su unidad funcional, y en la relación animal-medio se manifiesta desde simples fenómenos de quimiotactismo a complejas formas de comportamiento. La mayoría de las células responden a una gran variedad de moléculas señalizadoras; por ejemplo, señales químicas tales como las hormonas provocan cambios en los patrones metabólicos de muchos tipos celulares. Los organismos utilizan algunos de estos mismos mecanismos para responder a estímulos químicos del ambiente externo. En las bacterias da lugar a la quimiotaxis, anteriormente mencionada. En los animales pluricelulares, las células denominadas quimiorreceptores están especializadas en la adquisición de información sobre el ambiente químico y en su transmisión a las neuronas. Según un esquema de clasificación tradicional, los quimiorreceptores pueden dividirse en dos categorías: receptores gustativos, que responden a moléculas disueltas, y receptores olfativos, que responden a moléculas volátiles. Sin embargo esta dicotomía rápidamente se viene abajo. Según estas definiciones, los organismos acuáticos, como los peces, no podrían tener receptores olfativos; todas sus sensaciones químicas serían gustativas. Además, incluso en los organismos terrestres, las moléculas volátiles deben
atravesar primero una capa de solución acuosa, antes de que alcancen los receptores olfativos. Por tanto, si el gusto y el olfato son realmente sentidos diferentes, debe existir una distinción más útil entre ellos que la hasta aquí expuesta. De hecho, como veremos, los receptores del gusto y del olfato se diferencian claramente entre ellos a nivel celular y molecular. La quimiorrecepción representa sólo una forma de sensibilidad química de las células, puesto que muchas de ellas son sensibles a hormonas y neurotransmisores. Excluyendo a estas células, los quimiorreceptores se pueden CLASIFICAR en: Sensores químicos generales. Son relativamente insensibles (umbral de estimulación alto); son receptores no discriminativos, que cuando se estimulan producen respuestas protectoras del organismo. Por ejemplo, la estimulación de la piel de una rana con sal o soluciones ácidas activa terminales de este tipo que producen movimientos de escape de las patas. Quimiorreceptores internos. Responden a estímulos químicos dentro del organismo, controlando varios aspectos de su composición química vitales para el organismo. Los receptores de glucosa de los vasos sanguíneos, los quimiorreceptores de presión osmótica del encéfalo y los quimiorreceptores carotídeos que responden a la concentración de oxígeno en sangre, son ejemplos de este tipo de quimiorreceptores.
Quimiorreceptores de contacto o gustativos. Tienen umbrales relativamente altos y responden a agentes químicos disueltos procedentes de una fuente próxima o que contactan directamente con la estructura receptora. Normalmente juegan un papel en el comportamiento alimenticio, como ocurre con los receptores del gusto de vertebrados. Quimiorreceptores de distancia o receptores olfatorios. Son más sensibles y específicos que los quimiorreceptores de contacto y están adaptados a responder a agentes químicos externos procedentes de una fuente distante. La distinción entre quimiorrecepción de contacto y de distancia es relativamente clara para los animales que viven en el aire. Para los animales que viven en el agua esta distinción no es tan clara, al estar todos los posibles estímulos disueltos en el ambiente acuático, tanto si la fuente es distante como cercana. A pesar de todo, la distinción sigue siendo útil, ya que muchos animales acuáticos responden de forma bastante diferente a estímulos diluidos o distantes y a estímulos concentrados y próximos. Por ejemplo, las langostas se orientan en respuesta a una baja concentración de agentes químicos que estimulan quimiorreceptores de distancia de las anténulas, mientras que producen movimientos alimenticios en respuesta a altas concentraciones de agentes químicos, por estimulación de quimiorreceptores de contacto localizados en la boca.