Fisiología general de los receptores sensoriales

Introducción:

Los órganos de los sentidos permiten saber las características del medio externo e interno y sus variaciones. De ello se encargan células especiales llamadas receptores sensoriales. Éstas células se agrupan en los órganos de los sentidos: vista, gusto, olfato, oído, tacto, etc.

Concepto de receptor sensorial y de transducción:

El receptor sensorial tiene dos características distintivas:

1)      Son filtros biológicos que se activan por un tipo de estímulo específico. Actúan en respuesta a la energía asociada al estímulo. Son selectivos, pueden recibir varios estímulos pero sólo reaccionan con uno determinado.

2)      Sea cual sea la naturaleza del estímulo, el receptor transforma la energía en una variación de potencial de membrana (Vm). Esto se llama transducción).

Concepto de estímulo específico, unidad y campo sensorial:

Cada receptor sensorial tiene su estímulo específico. Del estímulo el receptor sensorial informa del tipo de intensidad, la duración y la localización. Para que el receptor sensorial se active frente al estímulo se requiere una intensidad mínima llamada intensidad umbral. Ésta difiere de un receptor a otro.

Una unidad sensorial (n) se refiere al número de células receptoras que informan a una célula ganglionar o fibra sensitiva.

Unidad y campo sensorial

Un campo sensorial es una zona o región que activa a un receptor, a una célula ganglionar o a una fibra sensitiva.

Morfología funcional de los receptores sensoriales:

Se pueden subdividir funcionalmente:

1)      Receptor sensorial primario: la célula ganglionar percibe los estímulos por sus mismos axones.

Receptor sensorial primario

2)      Receptor sensorial secundario: entre el estímulo y la célula ganglionar hay una célula especializada. Ej: oído (audición y equilibrio), gusto.

Receptor sensorial secundario

3)      Receptor sensorial terciario: entre la célula ganglionar y el estímulo hay dos células especializadas de las cuales una de ellas recibe el estímulo. Ej: la visión presenta una célula que recibe el estímulo (bastón) y una célula que transmite el estímulo a la fibra sensitiva (célula bipolar).

Receptor sensorial terciario

Potencial de generador y potencial de receptor:

Cualquier estímulo crea una modificación del Vm y esa modificación puede ser un potencial de generación o receptor.

Potencial de generador Potencial de receptor
En receptor sensorial primario (terminal axónico) En receptores sensoriales secundarios o terciarios (sin terminal axónico)
El estímulo siempre es despolarizante El estímulo puede ser despolarizante o hiperpolarizante
El potencial de acción (PA) se genera en la célula receptora No se produce potencial de acción (PA) en la célula receptora. Son potenciales locales.
No se requiere sinapsis Se requiere sinapsis

Potencial de generadorPotencial de receptor

Codificación de la intensidad del estímulo:

Codificación de la modulación sensorial:

Si todas las informaciones son potenciales de acción ¿cómo diferencia el cerebro los estímulos? En el sistema nervioso central opera un código de línea marcada que descifra la modalidad sensorial. Cada potencial de acción va a unas regiones determinadas.

Reconocimiento de la intensidad:

Existe una correlación entre la intensidad del estímulo y el potencial de receptor o el potencial de generador. La varizaición en el Vm que se produce se traduce en una mayor o menor frecuencia de potencial de acción. Cada receptor sensorial puede modificar su respuesta al estímulo operando dentro de un cierto rango. Esto se conoce como el rango dinámico del receptor.

Cada órgano sensorial tiene un rango mayo que es la suma de los rangos de los distintos receptores sensoriales que lo componen (A, B y C). Por tanto en el órgano sensorial el rango dinámico está fraccionado en el de los receptores.

Cuando aplicamos un estímulo en el rango de A, se crea un potencial de acción de, por ejemplo, 100 milivoltios. Pasados este umbral llega a un estado de saturación. El voltaje producido se puede sumar a otro si aplicamos un nuevo estímulo. Por tanto el total del voltaje será 200. Así sumando los distintos rangos obtendremos la intensidad del estímulo.

Rango dinámico del receptor

Factores que determinan la sensibilidad del receptor.

Adaptación del receptor:

El estímulo puede ser percibido de forma diferente en el tiempo. Los receptores sensoriales se pueden clasificar según su respuesta en:

–          De adaptación lenta o tónicos: Están activos mientras esté el estímulo y su respuesta está modulada por la intensidad del estímulo (frecuencia: PA/s). Existe pues una relación entre intensidad del estímulo y frecuencia.

–          De adaptación rápida o fásicos: perciben la presencia o ausencia del estímulo y los cambios en la intensidad del mismo. El receptor no está activo cuando el estímulo es mantenido o de intensidad fija. Perciben los cambios o períodos de cambios. Si el estímulo cambia lentamente la respuesta (números de PA) será menor. Si el estímulo cambia rápidamente la respuesta (número de PA) será mayor. Se da una correlación entre la cinética (velocidad), intensidad del estímulo y la frecuencia o respuesta (PA/s).

En los órganos sensoriales coexisten ambos tipos. Unos captan el tiempo del estímulo (tónico) y el otro la intensidad y velocidad (fásico). Incluso se encuentran receptores que son fasicotónicos.

Control por los circuitos de la percepción sensorial:

–          Adaptación por retroalimentación negativa: Una neurona A activa (+) a B que a su vez activa (+) a C. Pero B también inactiva (-) a A. Con esto se consigue que aunque esté presente el estímulo, no se perciba.

–          Circuitos de inhibición lateral: En un conjunto de columnas de células cuando se activa una columna, sus células inhiben a las de otras columnas. Así se localiza el foco del estímulo.

Vease también interacción neuronal en: Comunicación interneuronal (II).

Clasificación de los receptores sensoriales:

Según la naturaleza del estímulo:

1)      Mecanorreceptores: tacto, audición, cinestesia.

2)      Termorreceptores: calor, frio, infrarrojos.

3)      Quimiorreceptores: olor, gusto.

4)      Receptores de campos electromagnéticos: visión.

5)      Receptores de estímulos dolorosos: nociceptores.

Según la procedencia del estímulo:

1)      Exterorreceptores: de procedencia externa.

2)      Internorreceptores: de procedencia interna.

 

Estos apuntes corresponden a la asignatura Fisiología Animal, cursada por el catedrático Blas Torres Ruiz en la Facultad de Biología, Universidad de Sevilla. Para cualquier duda consulte con su farmacéutico o profesional en la materia más cercano. También son válidos cualquier tipo de saber libresco de mesilla, preferentemente aquellos que tengan mayor rigor científico.

 

Acerca de Tsalawaly

Licenciado en Biología por la Universidad de Sevilla. Máster en Comunicación Científica, Médica y Ambiental por la Universidad Pompeu Fabra. Presidente de la Asociación Cultural de Divulgación Científica Drosophila. Editor de la revista Boletín Drosophila. Ver todas las entradas de Tsalawaly

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