TP Nº 12 Receptores sensoriales. - Facultad de Ciencias Naturales
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U.N.P.S.J.B<strong>Facultad</strong> <strong>de</strong> <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> – Dpto. Biología GeneralCátedra fisiología General – <strong>TP</strong>N°<strong>12</strong>: <strong>Receptores</strong> SensorialesTrabajo Práctico Nº <strong>12</strong><strong>Receptores</strong> SensorialesIntroducciónLa supervivencia <strong>de</strong> cualquier organismo <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la obtención <strong>de</strong> una información a<strong>de</strong>cuada<strong>de</strong>l medio externo; es don<strong>de</strong> va a encontrar el alimento y don<strong>de</strong> resi<strong>de</strong>n los posibles peligros.Igualmente importante es la información <strong>de</strong>l estado <strong>de</strong> las funciones internas para mantener el correctofuncionamiento <strong>de</strong>l organismo.Nuestra imagen perceptual <strong>de</strong>l mundo exterior es siempre una abstracción <strong>de</strong> la realidad física,cuyos aspectos cualitativos y cuantitativos <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> las transformaciones ocurridas en losmecanismos neurales operantes. Éstos incluyen etapas tales como la codificación periférica <strong>de</strong> lainformación proce<strong>de</strong>nte <strong>de</strong>l mundo externo que ocurre a nivel <strong>de</strong> los receptores (terminacionesespecializadas periféricas <strong>de</strong> fibras nerviosas aferentes) que convierten la energía <strong>de</strong>l estímulo enpatrones <strong>de</strong> impulsos. Estas señales cifradas son transmitidas, modificadas e interpretadas al llegar alas distintas poblaciones neuronales involucradas, por mecanismos aún no conocidos totalmente.El término codificación se refiere a la forma en que la información es representada mediante laactividad neural. Esta codificación permite utilizar a los potenciales <strong>de</strong> acción como vehículo para latransmisión, a través <strong>de</strong> vías nerviosas específicas, <strong>de</strong> patrones <strong>de</strong> impulsos que las recorren, llevandoinformación sobre: calidad, intensidad, localización y patrones temporales y espaciales <strong>de</strong> los estímulosque producen las sensaciones.Po<strong>de</strong>mos clasificar a los receptores en función <strong>de</strong>l tipo <strong>de</strong> estimulo que <strong>de</strong>tecten:Mecanorreceptores: <strong>de</strong>tectan <strong>de</strong>formación mecánica <strong>de</strong>l receptor o <strong>de</strong> los tejidos adyacentes (oído,algunos receptores <strong>de</strong>l sentido <strong>de</strong>l tacto)Termorreceptores: <strong>de</strong>tectan cambios en la temperatura; unos respon<strong>de</strong>n al frío y otros al calor.Fotorreceptores: <strong>de</strong>tectan luz (la retina <strong>de</strong>l ojo).Quimiorreceptores: <strong>de</strong>tectan la presencia o ausencia <strong>de</strong> un compuesto químico (gusto, olfato, nivel <strong>de</strong>O 2 en la sangre arterial, osmolaridad <strong>de</strong> los líquidos corporales, concentración <strong>de</strong> CO 2 )Nociceptores: son receptores <strong>de</strong>l dolor. Detectan daño (físico o químico) en los tejidos.T.P<strong>12</strong>, <strong>Receptores</strong> Sensoriales, 1
U.N.P.S.J.B<strong>Facultad</strong> <strong>de</strong> <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> – Dpto. Biología GeneralCátedra fisiología General – <strong>TP</strong>N°<strong>12</strong>: <strong>Receptores</strong> Sensoriales1. Célula sensorial <strong>de</strong>l corpúsculo caróti<strong>de</strong>o sensible a estímulos químicos2. Célula gustativa a moléculas presentes en los alimentos3. Neurona olfativa sensible a odógenos4. Corpúsculo <strong>de</strong> Pacini, sensible a estímulos mecánicos <strong>de</strong> presión5. Terminales nerviosos <strong>de</strong> la piel sensibles a estímulos nocivos que provocan dolor6. Células pilosas <strong>de</strong>l oído interno sensibles a las ondas inducidas por los estímulos acústicos7. Células <strong>de</strong> la retina (conos o bastoncitos) sensibles a los efectos <strong>de</strong> la luz8. Primera neurona <strong>de</strong> la vía sensorial <strong>de</strong> mecanorreceptors <strong>de</strong> elongación presente en el husomuscular (músculo esquelético)T.P<strong>12</strong>, <strong>Receptores</strong> Sensoriales, 2
U.N.P.S.J.B<strong>Facultad</strong> <strong>de</strong> <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> – Dpto. Biología GeneralCátedra fisiología General – <strong>TP</strong>N°<strong>12</strong>: <strong>Receptores</strong> SensorialesTambién po<strong>de</strong>mos clasificar los receptores según la proce<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong>l estímulo:- Exterorreceptores: reciben estímulos <strong>de</strong>l medio externo y se ubican en los órganos <strong>de</strong> lossentidos.- Interorreceptores: captan estímulos internos como presión, Ta, pH, hambre, nauseas, sed, etc).Se ubican en las visceras, vasos sanguíneos.- Propiorreceptores: captan estímulos internos. Se ubican en músculos, tendones,articulaciones. Informan sobre orientación en el espacio, posición <strong>de</strong> miembros.Los receptores <strong>sensoriales</strong>, sean <strong>de</strong>l tipo que sean, extraen la misma información básica <strong>de</strong>lestímulo:- Modalidad: cada tipo <strong>de</strong> receptor respon<strong>de</strong> mejor a su estímulo a<strong>de</strong>cuado.- Intensidad: existe una intensidad umbral para cada estímulo, y a partir <strong>de</strong> ahí la respuesta <strong>de</strong>lreceptor es graduada hasta que se satura.- Duración: los distintos mecanismos <strong>de</strong> adaptación <strong>de</strong> los receptores son importantes a la hora<strong>de</strong> obtener información sobre la duración <strong>de</strong>l estímulo.- Localización: viene dada por el campo <strong>de</strong> receptor, es la región <strong>de</strong> una superficie sensorial(retina, piel) que cuando es estimulada, modifica el potencial <strong>de</strong> membrana <strong>de</strong> una neuronasensorial.La quimiopercepción constituye la base <strong>de</strong> numerosas activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l comportamiento, incluida,<strong>de</strong> manera particular en los animales, la comunicación interindividual. La función más importante <strong>de</strong> laquimiopercepción está en relación con la búsqueda y captura <strong>de</strong> los alimentos, así como con losprocesos que regulan su a<strong>de</strong>cuada digestión. Al propio tiempo, los sentidos químicos <strong>de</strong>sempeñan unpapel muy importante en la evitación <strong>de</strong> sustancias o ambientes nocivos. En muchos animales, la<strong>de</strong>tección <strong>de</strong> las sustancias químicas segregadas por un individuo <strong>de</strong>terminado forma parte <strong>de</strong>lmecanismo <strong>de</strong> atracción sexual; por otra parte, la secreción <strong>de</strong> sustancias químicas pue<strong>de</strong> ser utilizadatanto para atraer a una potencial víctima como para alejar o rechazar a los posibles <strong>de</strong>predadores.Debe tenerse en cuenta que las pruebas realizadas en un examen sensorial habitual, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n<strong>de</strong>l relato subjetivo o introspectivo <strong>de</strong>l sujeto a quien se le realiza la valoración.La experiencia pasada, la combinación <strong>de</strong> sensaciones, la comparación con otra y los aspectosafectivos que acompañan a las sensaciones, transforman la sensación pura en percepción. Todo estoexplica, por ejemplo, que dos personas puedan recibir los mismos estímulos y percibirlos, sin embargo,en forma diferente.T.P<strong>12</strong>, <strong>Receptores</strong> Sensoriales, 3
U.N.P.S.J.B<strong>Facultad</strong> <strong>de</strong> <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> – Dpto. Biología GeneralCátedra fisiología General – <strong>TP</strong>N°<strong>12</strong>: <strong>Receptores</strong> SensorialesSentido <strong>de</strong>l gustoEn los mamíferos, la sensibilidad gustativa <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la a<strong>de</strong>cuada estimulación <strong>de</strong> receptoresubicados en formaciones especializadas, los botones gustativos, particularmente adaptados para la<strong>de</strong>tección <strong>de</strong> sustancias en disolución. Los receptores gustativos están, habitualmente, localizados en<strong>de</strong>terminadas áreas <strong>de</strong> la superficie dorsal <strong>de</strong> la lengua y no en el paladar, como podría <strong>de</strong>ducirse <strong>de</strong> laexpresión popular «tener un buen paladar» (en los peces se hallan distribuidos por toda la superficiecorporal).Un botón gustativo está constituido por un conjunto <strong>de</strong> células <strong>de</strong> tipo epitelial or<strong>de</strong>nadas oestructuradas en forma <strong>de</strong> cáliz o <strong>de</strong> copa (unas 30 a 40 por botón o papila caliciforme). Dichas célulasmuestran, a nivel <strong>de</strong>l polo apical, numerosas microvellosida<strong>de</strong>s que se proyectan sobre los pequeñosporos o aberturas <strong>de</strong> los botones gustativos y sirven <strong>de</strong> elementos <strong>de</strong> conexión con el líquido presenteen la superficie <strong>de</strong> la lengua. De esta manera, en el botón gustativo, las sustancias con sabor, endisolución, se ponen en contacto con las células <strong>sensoriales</strong>.Las señales emitidas por los receptores gustativos son transmitidas al sistema nervioso central através <strong>de</strong> las numerosas fibras nerviosas que los inervan. En el hombre existen alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> unos<strong>12</strong>.000 botones gustativos sobre la superficie <strong>de</strong> la lengua, distribuidos no <strong>de</strong> manera uniforme, sinoconcentrados en <strong>de</strong>terminadas áreas, que se extien<strong>de</strong>n <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la punta <strong>de</strong> la lengua hasta los bor<strong>de</strong>slaterales y sobre una pequeña zona que cruza transversalmente el órgano, a nivel <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> lalengua. De esta forma, la superficie <strong>de</strong> la lengua presenta unas áreas con una gran <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong>terminaciones <strong>sensoriales</strong> para los receptores gustativos, dotados <strong>de</strong> una elevada sensibilidad para laquimiopercepción, y otras, relativamente mucho más extensas,<strong>de</strong>sprovistas totalmente <strong>de</strong>quimiorreceptores y que muestran una insensibilidad absoluta a la mayor parte <strong>de</strong> las sustanciasquímicas.La capacidad que posee una especie molecular <strong>de</strong>finida para estimular un <strong>de</strong>terminado tipo <strong>de</strong>receptor gustativo está condicionada por diversos tipos <strong>de</strong> factores físicos y químicos. Para que unasustancia tenga sabor, es necesario que se disuelva en la saliva, ya que los botones gustativossolamente son excitados por sustancias en disolución. Las sustancias insolubles, como el oro, el platino,la vaselina, etc., carecen <strong>de</strong> todo sabor. Por otra parte, paradójicamente, sustancias relativamentesolubles en el agua, como el nitrógeno o el oxígeno, no originan tampoco ninguna sensación gustativa.Las hexosas (monosacáridos) poseen todas ellas sabor dulce, siendo la sensibilidad máxima para lafructosa, intermedia para la glucosa y mínima para la manosa. Las moscas son atraídas por las hexosasy disacáridos, pero no sienten ningún atractivo por las triosas y tetrosas. En otros casos, a pesar <strong>de</strong> lacompleta i<strong>de</strong>ntidad química, existen diferencias en la calidad <strong>de</strong>l gusto en función <strong>de</strong> la disposiciónespacial <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminados grupos funcionales; así, la d-fenilalanina tiene sabor dulce, mientras que la l-fenilalanina, el aminoácido natural, tiene sabor amargo. Curiosamente, sustancias cuya composiciónquímica es totalmente distinta pue<strong>de</strong>n poseer un sabor casi idéntico, éste es el caso <strong>de</strong> la sacarosa, laT.P<strong>12</strong>, <strong>Receptores</strong> Sensoriales, 4
U.N.P.S.J.B<strong>Facultad</strong> <strong>de</strong> <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> – Dpto. Biología GeneralCátedra fisiología General – <strong>TP</strong>N°<strong>12</strong>: <strong>Receptores</strong> Sensorialessacarina y los ciclamatos, las cuales, a pesar <strong>de</strong> correspon<strong>de</strong>r a estructuras químicas completamentedistintas, poseen sabor dulce todas ellas.La cualidad <strong>de</strong> un sabor viene <strong>de</strong>terminada por un conjunto <strong>de</strong> sensaciones originadas endistintos tipos <strong>de</strong> receptores. Dejando aparte el olfato, que contribuye en gran manera a configurar el«sabor» <strong>de</strong> los alimentos (en casos <strong>de</strong> resfrío o al bloquear las aberturas <strong>de</strong> las fosas nasales nopo<strong>de</strong>mos «saborear» la comida), las sensaciones gustativas <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> la estimulación <strong>de</strong> receptorestérmicos, mecánicos, etc., a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los propiamente químicos. El sabor acre (áspero y picante) <strong>de</strong>algunas sustancias es <strong>de</strong>bido a la estimulación simultánea <strong>de</strong> las fibras <strong>de</strong> la sensibilidad dolorosa. Lasensación <strong>de</strong> astringencia es <strong>de</strong>bida, probablemente, a una ligera lesión <strong>de</strong> los mecanorreceptores porlos iones hidrógeno libres. Entre las sustancias con sabor que estimulan, a la vez, la sensibilidadtérmica, tenemos como ejemplos característicos el <strong>de</strong>l mentol, que da lugar a una sensación <strong>de</strong> frío ofrescor, y el alcohol, que favorece la sensación <strong>de</strong> calor. La gran variedad <strong>de</strong> sabores que apreciamosen las comidas o manjares es, por tanto, el resultado <strong>de</strong> sensaciones complejas, en las que participanno sólo los estímulos <strong>de</strong> tipo gustativo, sino los táctiles, térmicos, olfatorios, etc. Las cualida<strong>de</strong>spropiamente típicas <strong>de</strong>l sentido <strong>de</strong>l gusto correspon<strong>de</strong>n a los cuatro sabores fundamentales: dulce,salado, ácido y amargo. Estas distintas cualida<strong>de</strong>s o modalida<strong>de</strong>s no son percibidas <strong>de</strong> igual manera entodas las áreas o regiones gustativas, sino que ofrecen diferencias <strong>de</strong> localización características. Así,la máxima sensibilidad para el dulce se localiza en la punta <strong>de</strong> la lengua; para el ácido en la parteposterior <strong>de</strong>l rebor<strong>de</strong> lingual; para el salado en la parte anterior <strong>de</strong>l rebor<strong>de</strong> lingual y, en menorproporción, en la punta <strong>de</strong> la lengua, y para el amargo en la base <strong>de</strong> la lengua.Fig. 1. Distribución <strong>de</strong> las modalida<strong>de</strong>s gustativas.La intensidad <strong>de</strong> la excitación <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la extensión <strong>de</strong> la zona afectada o estimulada por elexcitante, razón por la cual «pala<strong>de</strong>amos» cuando <strong>de</strong>seamos percibir mejor un gusto débil (fig. 1).T.P<strong>12</strong>, <strong>Receptores</strong> Sensoriales, 5
U.N.P.S.J.B<strong>Facultad</strong> <strong>de</strong> <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> – Dpto. Biología GeneralCátedra fisiología General – <strong>TP</strong>N°<strong>12</strong>: <strong>Receptores</strong> SensorialesDistribución <strong>de</strong> los receptores gustativosLos receptores gustativos son el punto <strong>de</strong> partida <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> reflejos importantes. Lasecreción <strong>de</strong> los jugos digestivos <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>, en gran medida, <strong>de</strong>l sabor <strong>de</strong> la sustancia ingerida. Lasecreción <strong>de</strong> saliva y <strong>de</strong> jugo gástrico es mucho más intensa cuando el alimento <strong>de</strong>spierta unasensación agradable que cuando éste es recibido con <strong>de</strong>sagrado. La máxima capacidad para estimularla producción <strong>de</strong> saliva la poseen las sustancias <strong>de</strong> carácter ácido, las cuales dan lugar a una profusasecreción cuyo objetivo principal es el <strong>de</strong> reducir la concentración <strong>de</strong> hidrogeniones y con ello evitar lalesión <strong>de</strong> las mucosas bucal, faríngea y esofágica. Las sustancias <strong>de</strong> sabor dulce dan lugar a unasecreción salival mo<strong>de</strong>rada, mientras que las <strong>de</strong> sabor amargo inducen una secreción mínima.Curiosamente, estas últimas poseen la capacidad <strong>de</strong> estimular <strong>de</strong> manera notable la secreción <strong>de</strong> jugogástrico, lo que explica su efecto favorable sobre la digestión.Sentido <strong>de</strong>l olfatoEl sentido <strong>de</strong>l olfato compren<strong>de</strong> un conjunto <strong>de</strong> fenómenos mucho más complicados que en elcaso <strong>de</strong>l gusto. Los receptores olfatorios están constituidos por terminaciones nerviosas localizadas enla parte superior y posterior <strong>de</strong> las fosas nasales.Fig. 2. Localización <strong>de</strong>l sentido <strong>de</strong>l olfato.En el hombre existen unos 20 millones <strong>de</strong> receptores olfatorios, cada uno <strong>de</strong> los cuales presentaalre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 20 prolongaciones o filamentos <strong>de</strong> tipo ciliar. Estos receptores son, <strong>de</strong> hecho, células<strong>sensoriales</strong> primarias que envían o proyectan sus axones directamente al cerebro (fig. 2).T.P<strong>12</strong>, <strong>Receptores</strong> Sensoriales, 6
U.N.P.S.J.B<strong>Facultad</strong> <strong>de</strong> <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> – Dpto. Biología GeneralCátedra fisiología General – <strong>TP</strong>N°<strong>12</strong>: <strong>Receptores</strong> SensorialesEl perro posee una sensibilidad olfatoria muy superior a la <strong>de</strong>l hombre, presentando unosumbrales olfatorios que son <strong>de</strong> 6 a 8 ór<strong>de</strong>nes <strong>de</strong> magnitud inferiores a los <strong>de</strong> la especie humana. Elperro pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>tectar concentraciones <strong>de</strong> compuesto odorífero <strong>de</strong>l or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 10.000 moléculas porcentímetro cúbico <strong>de</strong> aire; teniendo en cuenta que esta masa se distribuye entre varios millones <strong>de</strong>células o receptores olfatorios, se <strong>de</strong>duce fácilmente que <strong>de</strong>be bastar, probablemente, una solamolécula para estimular un receptor olfatorio.Los receptores olfatorios se adaptan con suma rapi<strong>de</strong>z, lo que explica que, al entrar en unahabitación, se perciba claramente un olor <strong>de</strong>terminado, mientras que al cabo <strong>de</strong> un cierto tiempo no senote ya dicha sensación.Sentido <strong>de</strong> la vistaLos Fotorreceptores captan estímulos lumínicos o fotones. Se encuentran en la retina. Secalsifican en:Conos: Sensibles a estímulos intensos, generan la visión en colores. Contienen pigmentos que recibenluz <strong>de</strong> distinta λ, se <strong>de</strong>gradan y producen un estímulo que genera una imagen visual <strong>de</strong> ese color. Haytres tipos <strong>de</strong> pigmentos (para ver<strong>de</strong>, rojo y azul) y tres tipos <strong>de</strong> conos para cada uno. La combinación <strong>de</strong>los conos estimulados ofrece el matiz <strong>de</strong> colores.Bastones: Sensibles a luz menos intensa. Responsables <strong>de</strong> la visión en tonalida<strong>de</strong>s grises.T.P<strong>12</strong>, <strong>Receptores</strong> Sensoriales, 8
U.N.P.S.J.B<strong>Facultad</strong> <strong>de</strong> <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> – Dpto. Biología GeneralCátedra fisiología General – <strong>TP</strong>N°<strong>12</strong>: <strong>Receptores</strong> SensorialesObjetivos Determinar la distribución <strong>de</strong> los receptores <strong>de</strong> estímulos mecánicos, térmicos y dolorosos sobre lasuperficie <strong>de</strong> la piel. Comprobar la distribución <strong>de</strong> los receptores gustativos sobre la superficie lingual. Demostrar la ubicación limitada y un tanto marginal <strong>de</strong> los receptores olfatorios en la especiehumana. Determinar los umbrales <strong>de</strong> sensibilidad para distintas sustancias en disolución.Activida<strong>de</strong>sMECANORRECEPCIÓNSentido <strong>de</strong>l tacto en el hombre:Esta práctica se realizará en parejas: un individuo actuará como observador y el otro comosujeto experimental.-Localización: El sujeto cierra los ojos. Con la punta <strong>de</strong> un alfiler se tocan diferentes zonas <strong>de</strong> los <strong>de</strong>dos,los brazos y la espalda (escoger zonas que el sujeto pueda alcanzar con la punta <strong>de</strong> un lápiz). Se pi<strong>de</strong>alsujeto que intente poner la punta <strong>de</strong>l lápiz en el punto tocado por el alfiler. Deben probarse cuandomenos cinco lugares distintos en cada una <strong>de</strong> las cuatro zonas. Se mi<strong>de</strong> y anota, en milímetros, ladistancia entre el punto que toca el individuo y el <strong>de</strong>l alfiler; posteriormente, se obtiene la media <strong>de</strong> lasdistancias anotadas, para cada una <strong>de</strong> las zonas estudiadas.MEDIDASDEDOS MANOS BRAZOS ESPALDAMEDIAS-Adaptación: Hay varios tipos <strong>de</strong> receptores táctiles en la piel. Unos respon<strong>de</strong>n a presión continua ypresentan una adaptación lenta (discos <strong>de</strong> Merkel y órganos <strong>de</strong> Ruffini). Otros son <strong>de</strong> adaptación rápidaT.P<strong>12</strong>, <strong>Receptores</strong> Sensoriales, 9
U.N.P.S.J.B<strong>Facultad</strong> <strong>de</strong> <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> – Dpto. Biología GeneralCátedra fisiología General – <strong>TP</strong>N°<strong>12</strong>: <strong>Receptores</strong> Sensorialesy respon<strong>de</strong>n sobre todo a estímulos que cambian rápidamente, como por ejemplo vibraciones(corpúsculos <strong>de</strong> Paccini y <strong>de</strong> Meissner).El sujeto pone sus manos sobre la superficie <strong>de</strong> la mesa, con las palmas hacia abajo y los <strong>de</strong>dosseparados, y mantiene los ojos cerrados. El observador le pone un pequeño trozo <strong>de</strong> corcho sobre lacara dorsal <strong>de</strong> un <strong>de</strong>do, entre la uña y la primera articulación. Se pi<strong>de</strong> al sujeto que señale el momentoen que percibe la sensación <strong>de</strong>l tacto y el momento en el cual esta sensación <strong>de</strong>saparece, anotándoseel tiempo. Se proce<strong>de</strong> <strong>de</strong> igual forma en las manos y brazos.TIEMPOSDEDOS MANOS BRAZOSMEDIAS-Discriminación <strong>de</strong>l tacto entre dos puntos: El sujeto cierra los ojos. En distintos lugares <strong>de</strong> los <strong>de</strong>dos,las manos, los brazos y la espalda, se busca cuál es la distancia mínima que <strong>de</strong>be haber entre dosalfileres para que el sujeto experimente dos sensaciones táctiles distintas. El estudio se inicia poniendolas dos puntas <strong>de</strong> los alfileres juntas, luego separándolas por una distancia mayor que la necesaria parala discriminación <strong>de</strong> dos puntos. Se sigue la prueba con cambios sucesivos, alternativamente porencima y por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la distancia mínima, hasta que una disminución muy pequeña <strong>de</strong> la separación<strong>de</strong> las puntas tiene como resultado la sensación <strong>de</strong> tacto en un solo lugar. Se hacen cinco<strong>de</strong>terminaciones <strong>de</strong> la distancia mínima para la discriminación <strong>de</strong> dos puntos en cada una <strong>de</strong> las cuatrozonas.MEDIDASDEDOS MANOS BRAZOS ESPALDAMEDIAST.P<strong>12</strong>, <strong>Receptores</strong> Sensoriales, 10
U.N.P.S.J.B<strong>Facultad</strong> <strong>de</strong> <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> – Dpto. Biología GeneralCátedra fisiología General – <strong>TP</strong>N°<strong>12</strong>: <strong>Receptores</strong> SensorialesTERMORRECEPTORESSensación térmica: Se toman 2 tubos <strong>de</strong> ensayo, uno con agua caliente y otro con agua fría. Se apoyansobe la palma <strong>de</strong> la mano, el dorso <strong>de</strong> la mano, la mejilla y la nuca. Observar la respuesta <strong>de</strong> losdistintos receptores <strong>de</strong> temperatura. Qué suce<strong>de</strong> en cada caso?Luego medir la adaptación manteniendo el tubo en contacto con la nuca durante un cierto tiempo.Anotar y discutir los resultados.Prueba <strong>de</strong> Faraday: Con 3 recipientes que contengan agua: <strong>de</strong> la canilla, con hielo, y <strong>de</strong> la canillarespectivamente, un alumno con los ojos vendados <strong>de</strong>terminará las temperaturas relativas <strong>de</strong> cadarecipiente.QUIMIORRECEPTORESSentido <strong>de</strong>l gusto:Tanto <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista funcional como estructural, el gusto y el olfato tienen numerosospuntos en común. Ambos son sensibles a estímulos químicos y presentan, por tanto, la capacidad <strong>de</strong><strong>de</strong>tectar la presencia <strong>de</strong> sustancias disueltas en el medio. Mediante la olfacción se <strong>de</strong>tectancompuestos químicos en fase gaseosa, mientras que mediante la <strong>de</strong>gustación se <strong>de</strong>tectan sustanciasquímicas disueltas en un medio líquido.La quimiorrecepción constituye la base <strong>de</strong> numerosas activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l animal, como son lacomunicación interindividual, la búsqueda y captura <strong>de</strong>l alimento, el alejamiento <strong>de</strong> ambientes nocivos,los mecanismos <strong>de</strong> atracción sexual, etc.-Umbral <strong>de</strong> sensibilidad: Para cada una <strong>de</strong> las sensaciones gustativas primarias, existe un umbral <strong>de</strong>estimulación según la sustancia <strong>de</strong> que se trate. La sacarosa, con una concentración <strong>de</strong> 0,01M, alcanzael umbral <strong>de</strong> estimulación para el sabor dulce. Con los restantes suce<strong>de</strong> lo mismo, siendo el valorumbral <strong>de</strong>l cloruro sódico 0,01M, el <strong>de</strong> la quinina 8x10-6M y el <strong>de</strong>l ac. Acético 9x10-4M.A partir <strong>de</strong> diferentes disoluciones <strong>de</strong> sacarosa <strong>de</strong> concentración creciente (0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 1 y 1,5%),se van realizando pruebas <strong>de</strong>positando una gota <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> ellas sobre la punta <strong>de</strong> la lengua,empezando por la <strong>de</strong> concentración inferior, hasta que el sabor dulce sea percibido. Entre cada pruebaenjuagar bien la boca con agua. Anotar en la tabla los resultados obtenidos y compararlos con losumbrales <strong>de</strong> sensibilidad <strong>de</strong> el resto <strong>de</strong> los compañeros (fumadores y no fumadores), así como con elvalor umbral normal para la sacarosa.T.P<strong>12</strong>, <strong>Receptores</strong> Sensoriales, 11
U.N.P.S.J.B<strong>Facultad</strong> <strong>de</strong> <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> – Dpto. Biología GeneralCátedra fisiología General – <strong>TP</strong>N°<strong>12</strong>: <strong>Receptores</strong> SensorialesUMBRALES DEL GRUPO[Sacarosa] MIS DATOS No fumadores Fumadores0,2 %0,3 %0,4 %0,5 %1,0 %1,5 %Ubicación <strong>de</strong> receptores <strong>de</strong>l gusto: Localizar la distribución y tipo <strong>de</strong> los receptores gustativos. Hacerun diagrama <strong>de</strong> la lengua para mapear las diferentes sensaciones. Antes <strong>de</strong> la aplicación <strong>de</strong> cadasustancia enjuagarse la boca con agua. Aplicar: solución <strong>de</strong> ClNa 5% (salado) solución <strong>de</strong> sacarosa 5% (dulce) solución <strong>de</strong> ác. acético 1% (ácido) solución <strong>de</strong> sulfato <strong>de</strong> quinina 0,1% (amargo) Evitar el exceso <strong>de</strong> sustancia aplicada para impedir el corrimiento <strong>de</strong> ésta en la lengua.No consumir mate, café u otra sustancia que pueda interferir enla percepción <strong>de</strong>l sabor. Anotar sobre el diagrama: positivo (+), muy positivo (++), o nada (0).Sentido <strong>de</strong>l olfatoa) Intensidad <strong>de</strong>l estímulo: La intensidad <strong>de</strong>l estímulo <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> lasmoléculas <strong>de</strong> olor presentes en el estímulo. Para probar esto, abrir dos frascos que contengan lamisma sustancia, pero en diferentes concentraciones y oler cada uno. Pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar cuál <strong>de</strong>ellos es más fuerte?. Constatar si la apreciación coinci<strong>de</strong> con la concentración real.b) Adaptación: Exposiciones repetidas a un estímulo olfatorio provocan un <strong>de</strong>caimiento en lapercepción. Oler repetidamente (1 vez por segundo) el contenido <strong>de</strong> la solución <strong>de</strong> mayorconcentración utilizada en la experiencia anterior y contar el número <strong>de</strong> veces que necesita pataque esta sensación olfativa <strong>de</strong>crezca hasta el nivel <strong>de</strong> la solución <strong>de</strong> menor concentración.c) Detección, i<strong>de</strong>ntificación y reconocimiento <strong>de</strong> olores: Huela el contenido <strong>de</strong> 10 soluciones. En elsiguiente cuadro complete: si el olor es <strong>de</strong>tectado en la solución, márquelo en la columna 1. Si elolor es reconocido como familiar, coloque una cruz en la columna 2. En la columna 3, ponga elnombre <strong>de</strong>l compuesto. Si no lo pue<strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificar, <strong>de</strong>je la columna en blanco. Luego <strong>de</strong> terminarla lista, controlar el test <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificación con los nombres correspondientes, los cuales secolocan en la columna 4. Controle la cantidad <strong>de</strong> olores correctamente i<strong>de</strong>ntificados.Cuántos olores le resultaron familiares pero difícilmente i<strong>de</strong>ntificables?.Le resultó más fácil la i<strong>de</strong>ntificación con la lista correcta <strong>de</strong> los nombres respectivos?.T.P<strong>12</strong>, <strong>Receptores</strong> Sensoriales, <strong>12</strong>
U.N.P.S.J.B<strong>Facultad</strong> <strong>de</strong> <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> – Dpto. Biología GeneralCátedra fisiología General – <strong>TP</strong>N°<strong>12</strong>: <strong>Receptores</strong> SensorialesSolución Olor <strong>de</strong>tectado Olor familiar I<strong>de</strong>ntificación Nombre real<strong>12</strong>345678910TotalFOTORRECEPTORESSentido <strong>de</strong> la vista:El valor adaptativo <strong>de</strong> la visión en la evolución animal es evi<strong>de</strong>nte. La <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> la luz permiteque un individuo i<strong>de</strong>ntifique presas, <strong>de</strong>predadores y parejas, incluso a gran distancia. La eficacia <strong>de</strong>lproceso visual requiere que la luz reflejada contra los objetos se localice con referencia al individuo y alentorno, permitiendo así la i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> dichos objetos basándose en las peculiarida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> forma,tamaño, color y movimiento.El sistema visual <strong>de</strong> los mamíferos empieza en el ojo. En la parte posterior <strong>de</strong>l ojo se localiza laretina, que contiene fotorreceptores especializados que convierten la energía luminosa en actividadneural. El resto <strong>de</strong>l ojo actúa como una cámara fotográfica y toma imágenes nítidas y claras <strong>de</strong>l mundoen la retina. Aunque se pue<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rar que la retina forma parte <strong>de</strong>l cerebro porque en ella se lleva acabo gran parte <strong>de</strong>l procesamiento <strong>de</strong> la imagen, la interpretación y el recuerdo <strong>de</strong> la misma se realizaráen la corteza cerebral.-Acomodación: La respuesta acomodativa <strong>de</strong> un ojo normal permite lograr una imagen <strong>de</strong> agu<strong>de</strong>zamáxima sobre la retina a distancias alejadas o cercanas. Existe un “Punto cercano” para cada persona,que es la distancia mínima a un objeto para formar su imagen nítida sobre la retina. Esta respuesta seencuentra bajo el control <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> músculos oculares que modifican la curvatura <strong>de</strong>l cristalino paraconseguir un mejor enfoque. El punto cercano aumenta con la edad (presbicia) <strong>de</strong>bido principalmente alendurecimiento <strong>de</strong>l cristalino.T.P<strong>12</strong>, <strong>Receptores</strong> Sensoriales, 13
U.N.P.S.J.B<strong>Facultad</strong> <strong>de</strong> <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> – Dpto. Biología GeneralCátedra fisiología General – <strong>TP</strong>N°<strong>12</strong>: <strong>Receptores</strong> Sensoriales-Punto ciego: La distribución <strong>de</strong> los receptores sobre la retina no es uniforme y, a<strong>de</strong>más, hay una región<strong>de</strong>l ojo normal que no posee receptores. Este es el llamado disco óptico o punto óptico, don<strong>de</strong> las fibrasnerviosas <strong>de</strong>jan el ojo para formar el nervio óptico y se ubica la entrada y salida <strong>de</strong> la circulaciónretiniana <strong>de</strong>l ojo. La presencia <strong>de</strong>l punto ciego no se advierte con frecuencia, posiblemente <strong>de</strong>bido a quela región <strong>de</strong>l campo óptico que lo ro<strong>de</strong>a “llena” el punto ciego en el caso <strong>de</strong> la percepción consciente.Demostración <strong>de</strong>l punto ciego: mirar con el ojo <strong>de</strong>recho la cruz <strong>de</strong> la siguiente figura fijamente,acercando el papel hasta unos 25 cm. Cuando <strong>de</strong>saparezca el círculo es que su imagen se ha formadoen el punto ciego <strong>de</strong> este ojo.XSe proce<strong>de</strong> <strong>de</strong> la misma manera con la siguiente figura, <strong>de</strong>saparecerá el león pero el rayado vertical nose interrumpe.XEste fenómeno tiene su base en el hecho <strong>de</strong> que la percepción <strong>de</strong> la forma, que se realiza en elcortex visual, no es lineal, sino que participan miles <strong>de</strong> neuronas que realizan <strong>de</strong> manera simultánearepresentaciones visuales múltiples <strong>de</strong> una imagen sencilla.T.P<strong>12</strong>, <strong>Receptores</strong> Sensoriales, 14
U.N.P.S.J.B<strong>Facultad</strong> <strong>de</strong> <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> – Dpto. Biología GeneralCátedra fisiología General – <strong>TP</strong>N°<strong>12</strong>: <strong>Receptores</strong> SensorialesDeterminación <strong>de</strong>l punto ciego: Cerrar el ojo izquierdo mientras enfoca el <strong>de</strong>recho sobre una cruzpintada en el papel. Sostener la hoja a cerca <strong>de</strong> 50 cm <strong>de</strong> su cara, con la figura directamente en frente<strong>de</strong> su ojo <strong>de</strong>recho. En este momento ambas figuras son visibles mientras mantiene su ojo izquierdocerrado. Moverse lentamente hacia el papel hasta que el punto <strong>de</strong>saparece. En este lugar la imagen <strong>de</strong>lpunto cae en el disco óptico o punto ciego, el cual no tiene bastones ni conos. Medir la distancia a que<strong>de</strong>saparece el punto y comparar este valor con los resultados obtenidos por otros miembros <strong>de</strong> la clase.El tamaño <strong>de</strong>l punto ciego pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminarse fácilmente. Colgar una hoja <strong>de</strong> papel blanco en la paredy marcar una + oscura sobre el lado izquierdo. El sujeto <strong>de</strong>be cerrar el ojo izquierdo y pararse a 30 cm<strong>de</strong> la pared mirando fijamente la + con el ojo <strong>de</strong>recho. El compañero <strong>de</strong>be mover un lápiz cubierto <strong>de</strong>papel blanco, <strong>de</strong>l cual asoma la punta. Moverlo lentamente a través <strong>de</strong> la hoja <strong>de</strong> papel; cuando la punta<strong>de</strong>l lápiz <strong>de</strong>saparece se hace una marca sobre el papel. Cuando esta punta reaparece se marca <strong>de</strong>nuevo. Este procedimiento se repite en varias direcciones hasta que un área es marcada sobre el papel.Repetir para el otro ojo, usando una hoja <strong>de</strong> papel con una + dibujada sobre el lado <strong>de</strong>recho. El áreamapeada para cada ojo es el punto ciego, el cual está localizado cobre el lado lateral <strong>de</strong>l campo visual,porque el disco óptico está localizado en la porción media <strong>de</strong> la retina. De los datos obtenidos se pue<strong>de</strong>calcular el diámetro <strong>de</strong> su propio punto ciego retinal.A C B Ddon<strong>de</strong>:A = dimensión en el papelB = dimensión en la retinaC = distancia <strong>de</strong>l papel al ojo (300 mm)D = distancia focal <strong>de</strong>l ojo (17 mm)Si el diámetro <strong>de</strong>l punto ciego en el papel es <strong>de</strong> 40 mm, el punto ciego retinal pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminarseaplicando la siguiente fórmula:40 300mm B 2.3mmB 17mmLa distancia <strong>de</strong>l centro <strong>de</strong>l punto ciego al punto <strong>de</strong> fijación en el centro <strong>de</strong> la fóvea pue<strong>de</strong> ser<strong>de</strong>terminado por la misma fórmula, usando la distancia <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el centro <strong>de</strong>l punto ciego.Distancia en que <strong>de</strong>saparece la imagen:Ojo <strong>de</strong>recho:............Ojo izquierdo:..........Agu<strong>de</strong>za visual: Consiste en el grado <strong>de</strong> <strong>de</strong>talle que el ojo pue<strong>de</strong> distinguir. Se mi<strong>de</strong> con un cartel<strong>de</strong>tector <strong>de</strong> agu<strong>de</strong>za visual. El cartel pue<strong>de</strong> ser sujeto a una pared, por lo que pue<strong>de</strong> ser visto <strong>de</strong>s<strong>de</strong>una distancia exacta <strong>de</strong> 3 mts. Cubrir un ojo y con el otro leer las sucesivas líneas <strong>de</strong> imágenes, hastaaquellas que no se distinguen correctamente. La última línea que pue<strong>de</strong> ser leída sin errores,T.P<strong>12</strong>, <strong>Receptores</strong> Sensoriales, 15
U.N.P.S.J.B<strong>Facultad</strong> <strong>de</strong> <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> – Dpto. Biología GeneralCátedra fisiología General – <strong>TP</strong>N°<strong>12</strong>: <strong>Receptores</strong> Sensorialescorrespon<strong>de</strong> al límite <strong>de</strong> agu<strong>de</strong>za visual para sus ojos. El test es repetido para el otro ojo, y esconsi<strong>de</strong>rado como normal la lectura perfecta hasta la línea tres.Ojo <strong>de</strong>recho:............Ojo izquierdo:..........Astigmatismo: Es una distorsión <strong>de</strong> la imagen visual por una impropia convergencia <strong>de</strong> los rayos <strong>de</strong> luzque atraviesan el ojo, por imperfecciones <strong>de</strong> la córnea. Mucha gente tiene distintos grados <strong>de</strong>astigmatismo, a veces sin tener conocimiento <strong>de</strong> ello. El test para astigmatismo <strong>de</strong>be hacerse sin lentes,ya que usualmente éstos lo corrigen.Ponerse frente al cartel indicativo, a unos 1,5 a 3 mts. El cartel representa una rueda con radios queconvergen hacia el centro. Para el ojo normal, todos los radios aparecen como líneas <strong>de</strong> igualintensidad, el ojo astigmático ve algunas líneas fuera <strong>de</strong> foco. Repetir la experiencia con cada ojo porseparado. Si usa lentes que corrigen el astigmatismo, pruebe luego si la corrección es a<strong>de</strong>cuada.Ojo <strong>de</strong>recho:............Ojo izquierdo:..........Punto cercano <strong>de</strong> acomodación: Imprimir una letra minúscula, bien <strong>de</strong>finida en un cartón <strong>de</strong> 7,5x<strong>12</strong>,5cm. Con una mano sostener un metro dirigido al puente <strong>de</strong> su nariz. Sostener el cartón a cierta distanciasobre el metro y medir la distancia más corta <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el ojo hasta el punto don<strong>de</strong> pue<strong>de</strong> ver la letraclaramente. Este es el punto cercano con las siguientes medidas <strong>de</strong> valor normal:Edad en años..... 10 20 30 40 50 60 70Pto. cercano (cm) 9 10 13 18 53 83 100El punto cercano aumenta con la edad porque las lentes <strong>de</strong>l ojo se vuelven menos flexibles y menoscapaces <strong>de</strong> acomodación. El resultado práctico es que mucha gente mayor requiere anteojos parareducir el punto cercano.Hacer un agujero en un papel <strong>de</strong>lgado con la punta <strong>de</strong> un lápiz. Repetir el test <strong>de</strong> punto cercano viendoel objeto a través <strong>de</strong>l orificio, que hace que los rayos <strong>de</strong> luz que entran sean dirigidos a través <strong>de</strong> laporción central <strong>de</strong> la lente, por lo tanto la imagen se forma claramente aún a distancias más cortas queel punto cercano. El agujero cumple la función <strong>de</strong> una constricción pupilar en la acomodación para lavisión cercana, a pesar <strong>de</strong> que el iris no pue<strong>de</strong> producir una apertura tan pequeña.Hay tres reflejos simultáneos <strong>de</strong> ajuste en la acomodación: "Bulging" <strong>de</strong> las lentes, constricción <strong>de</strong> laspupilas y convergencia <strong>de</strong> los globos oculares. De los tres, los dos últimos pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>mostrarse:sostener un lápiz a aproximadamente 60 cm enfrente <strong>de</strong>l ojo y moverlo lentamente hacia la cara.Observar la convergencia y la constricción pupilar a medida que el objeto se acerca al punto cercano.Punto cercano: Ojo <strong>de</strong>recho:.......... Ojo izquierdo:.......T.P<strong>12</strong>, <strong>Receptores</strong> Sensoriales, 16
U.N.P.S.J.B<strong>Facultad</strong> <strong>de</strong> <strong>Ciencias</strong> <strong>Naturales</strong> – Dpto. Biología GeneralCátedra fisiología General – <strong>TP</strong>N°<strong>12</strong>: <strong>Receptores</strong> Sensoriales-Postimágenes: Consiste en la apreciación <strong>de</strong>l negativo <strong>de</strong> una imagen previsualizada anteriormente. Larazón <strong>de</strong> las postimágenes está en la saturación <strong>de</strong> los fotorreceptores o fatiga local retiniana, <strong>de</strong>spués<strong>de</strong> una prolongada exposición fija a una imagen o color. Durante la saturación el área <strong>de</strong> la retina queformó la imagen se hace insensible al color <strong>de</strong> ésta, volviéndose más sensible al color complementario.Este efecto tiene su base en la organización <strong>de</strong> los campos receptivos <strong>de</strong> la retina.Observar la imagen provista por la cátedra y seguir las instrucciones <strong>de</strong> los docentes. Justificar losresultados.-Visión binocular. Los dos ojos están localizados en diferentes posiciones en la cabeza. De esta maneraproveen dos visiones diferentes <strong>de</strong>l mundo visual, <strong>de</strong> modo que sobre las dos retinas hay ligerasdiferencias geométricas en la representación <strong>de</strong> los objetos visualizados. La unificación cortical <strong>de</strong> lasdos imágenes monoculares <strong>de</strong> un objeto se llama fusión binocular.Demostración <strong>de</strong> la visión binocular: estirar el brazo <strong>de</strong>recho y enfocar el pulgar, primero con los dosojos y <strong>de</strong>spués monocularmente con el ojo <strong>de</strong>recho e izquierdo alternativamente. Se comprueba que larepresentación es distinta en los tres casos. La fusión binocular se pue<strong>de</strong> romper cambiando <strong>de</strong>posición un ojo en su órbita (visión doble).Otro método: mirar a través <strong>de</strong> un cilindro <strong>de</strong> unos 25 cm <strong>de</strong> altura con un ojo y con el otro la palma <strong>de</strong>la mano a la misma distancia. Describir lo que se ve.Bibliografía:• Randall, D.;Burggren, W.; French, K., Eckert. 1999. Fisiología Animal Mecanismos y Adaptaciones.Segunda Edición. McGraw-Hill/ Interamericana. España.• Purves, W (et. al.). 2004. Vida. La ciencia <strong>de</strong> la Biología. Sexta Edición. Ed. Medica Panamericana• Schmidt-Nielsen, K. 1984. Fisiología animal.. Ed. Omega.T.P<strong>12</strong>, <strong>Receptores</strong> Sensoriales, 17