Receptores sensitivos, circuitos neuronales para el procesamiento de la información

c.47

Tipos de receptores sensitivos

Mecanorreceptores

Detectan la compresión mecánica o su estiramiento, o el de los tejidos adyacentes.

Termorreceptores

Detectan los cambios en la temperatura, donde algunos de los receptores se encargan del frío y otros del calor.

Nocirreceptores

(receptores del dolor) Detectan daños físicos o químicos que se producen en los tejidos.

Receptores electromagnéticos

Detectan la luz en la retina ocular

Quimiorreceptores

Detectan el gusto en la boca, el olfato en la nariz, la cantidad de oxígeno en la sangre arterial, la osmolalidad de los líquidos corporales, la concentración de dióxido de carbono .

Cada uno de los principales tipos sensitivos que podemos experimentar, dolor, tacto, visión, sonido, etc., se llama modalidad de sensación.

La especificidad de las fibras nerviosas para transmitir nada más que una modalidad de sensación se llama principio de la línea marcada.

Cualquiera que sea el tipo de estímulo que les excite, su efecto inmediato consiste en modificar su potencial eléctrico de membrana. Este cambio en el potencial se llama potencial de receptor.

Modos de generar potenciales de receptor:

  1. Deformación mecánica del receptor, que estire su membrana y abra los canales iónicos.
  2. Aplicación de un producto químico a la membrana, que también abra los canales iónicos;
  3. Cambio de la temperatura de la membrana, que modifique su permeabilidad
  4. Efectos de la radiación electromagnética

La capacidad de adaptación de ciertos receptores sensitivos es mucho mayor que la de otros.

  • Los corpúsculos de Pacini se adaptan en unas pocas centésimas de segundo.
  • Los receptores situados en la base de los pelos lo hacen en cuestión de 1 s o más tiempo.
  • El tiempo de adaptación de muchos barorreceptores carotídeos y aórticos es de unos 2 días.
  • Los quimiorreceptores y los receptores para el dolor, probablemente nunca se adaptan del todo.

Algunos receptores necesitan horas o días para adaptarse, y por esta razón se les llama receptores «inadaptables». Deformación mecánica del receptor, que estire su membrana y abra los canales iónicos.

El corpúsculo de Pacini utiliza dos mecanismos de adaptación, uno de ellos deriva de un proceso denominado acomodación.

Los husos musculares y de los aparatos tendinosos de Golgi ponen al sistema nervioso en condiciones de conocer el estado de contracción muscular y la carga soportada por el tendón muscular en cada instante.

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Receptores de adaptación lenta:

  1. Los pertenecientes a la mácula en el aparato vestibular
  2. Los receptores para el dolor
  3. Los barorreceptores del árbol arterial
  4. Los quimiorreceptores de los cuerpos carotídeo y aórtico.
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Debido a su capacidad para seguir transmitiendo información durante muchas horas, o incluso días, también se les denomina receptores tónicos.

Los receptores que se adaptan con rapidez no pueden utilizarse para transmitir una señal continua debido a que solo se activan cuando cambia la intensidad del estímulo. Por tanto, se llaman receptores de velocidad, receptores de movimiento o receptores fásicos.

Clasificación general de las fibras nerviosas

Fibras nerviosas tipo A

se subdividen en: α, β, γ y δ

  • Son las fibras mielínicas de tamaño grande y medio pertenecientes a los nervios raquídeos.

Fibras de tipo C

  • Son las fibras nerviosas pequeñas amielínicas que conducen los impulsos a velocidades bajas.
  • Representan más de la mitad de las fibras sensitivas en la mayoría de los nervios periféricos, así como todas las fibras autónomas posganglionares.

Clasificación alternativa de las fibras nerviosas

Grupo Ia

Fibras procedentes de las terminaciones anuloespirales de los husos musculares (diámetro medio: 17 μm)

  • Fibras A de tipo α

Grupo Ib

Fibras procedentes de los órganos tendinosos de Golgi (diámetro medio: 16 μm)

  • Fibras A de tipo α

Grupo II

Fibras procedentes de la mayoría de los receptores táctiles cutáneos aislados y de las terminaciones en ramillete de los husos musculares ( diámetro medio: 8 μm)

  • Fibras A de tipo β y γ

Grupo III

Fibras que transportan la temperatura, el tacto grosero y las sensaciones de dolor y escozor ( diámetro medio: 3 μm)

  • Fibras A de tipo δ

Grupo IV

Fibras amielínicas que transportan las sensaciones de dolor, picor, temperatura y tacto grosero (diámetro de 0,5 a 2 μm)

  • Fibras de tipo C
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Sumación espacial

Se transmite la intensidad de una señal mediante un número progresivamente mayor de fibras.

Todo el conglomerado formado por las fibras que proceden de una sola con frecuencia cubre una zona de piel cuyo diámetro llega a medir 5 cm. Este área se llama campo receptor .

Sumación temporal

Consiste en acelerar la frecuencia de los impulsos nerviosos que recorren cada fibra.

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La zona neuronal estimulada por cada fibra nerviosa que entra se llama campo de estimulación.

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En el área central todas las neuronas están estimuladas por la fibra que llega. Por tanto, se dice que esta es la zona de descarga de la fibra de entrada, también llamada zona excitada o zona liminal.
A cada lado, las neuronas están facilitadas pero no excitadas, estas áreas se llaman zona facilitada, o también zona por debajo del umbral o zona subliminal.

Algunas fibras de entrada inhiben a las neuronas, en vez de excitarlas. En este mecanismo el campo de las ramas inhibidoras en su integridad se llama zona inhibidora.

Muchas veces es importante que las señales débiles que penetran en un grupo neuronal acaben excitando a una cantidad mucho mayor de las fibras nerviosas que lo abandonan. Este fenómeno se llama
divergencia.

Existen dos tipos de divergencia:

Amplificador

Significa que una señal de entrada se disemina sobre un número creciente de neuronas a medida que atraviesa sucesivos órdenes de células en su camino.

  • Característico de la vía corticoespinal en su labor de control sobre los músculos esqueléticos, en la que cada célula piramidal grande de la corteza motora es capaz de excitar hasta 10.000 fibras musculares cuando se halla en unas condiciones muy facilitadas.

Divergencia en múltiples fascículos

En este caso, la transmisión de la señal desde el grupo sigue dos direcciones.

  • La información que llega hasta las columnas dorsales de la médula espinal adopta dos trayectos en la parte baja del encéfalo:
    • 1) hacia el cerebelo
    • 2) a través de las regiones inferiores del encéfalo hasta el tálamo y la corteza cerebral.
  • En el tálamo casi toda la información sensitiva se transporta a estructuras talámicas aún más profundas y a regiones puntuales de la corteza cerebral.
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Convergencia

Significa que un conjunto de señales procedentes de múltiples orígenes se reúnen para excitar una neurona concreta.

Es uno de los medios importantes que utiliza el sistema nervioso central para relacionar, sumar y clasificar distintas clases de información.

Convergencia desde una sola fuente

Los potenciales de acción que convergen sobre la neurona desde muchos terminales proporcionan una sumación espacial suficiente para llevar a la célula hasta el umbral necesario de descarga.

Convergencia desde múltiples fuentes

Esta convergencia permite la sumación de información derivada de diversas fuentes y la respuesta resultante reúne el efecto acumulado de todos los diferentes tipos de información.

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Circuito neuronal con señales de salida excitadoras e inhibidoras

Este tipo de circuito es característico en el control de todos los pares de músculos antagonistas; resulta importante para evitar la hiperactividad en muchas porciones del cerebro. También se llama circuito de inhibición recíproca.

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Una señal que penetra en un grupo suscita una descarga de salida prolongada, llamada posdescarga, cuya duración va desde unos pocos milisegundos hasta muchos minutos después de que haya acabado la señal de entrada.

Circuito reverberante u oscilatorio

Es uno de los circuitos más importantes del sistema nervioso. Es ocasionado por una retroalimentación positiva dentro del circuito neuronal que ejerce una retroalimentación encargada de reexcitar la entrada del mismo circuito.

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Una vez estimulado, el circuito puede descargar repetidamente durante mucho tiempo.

Fatiga sináptica como medio para estabilizar

La fatiga sináptica significa meramente que la transmisión sináptica se vuelve cada vez más débil cuanto más largo e intenso sea el período de excitación.

  • La contracción «decrece» progresivamente, es decir, disminuye su intensidad; gran parte de este efecto está ocasionado por la fatiga de las sinapsis que forman el circuito reflejo flexo

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