Receptores Sensoriales y Sistemas Corporales: Funcionamiento y Estructura

Receptores Sensoriales y su Función

Los receptores sensitivos son neuronas sensoriales modificadas, ubicadas en órganos y estructuras específicas a través del cuerpo, que tienen la capacidad de captar diferentes estímulos. Estos estímulos son transformados en información que se envía al sistema nervioso central (SNC) en forma de impulso nervioso. Los tipos de receptores incluyen:

• Mecanorreceptores: Captan la deformación física debida a la energía mecánica, como el tacto, la presión, el estiramiento, el movimiento (propioceptores) y las ondas mecánicas (sonoras).
• Quimiorreceptores: Captan la concentración total de solutos en una solución (como la sangre), o la concentración de moléculas específicas como el CO2, el O2, la glucosa y los aminoácidos.
• Receptores electromagnéticos: Captan la energía electromagnética, como los fotorreceptores que captan la luz visible, los electrorreceptores que captan la electricidad y los magnetorreceptores que captan el magnetismo.
• Termorreceptores: Captan la temperatura (energía calórica).
• Nociceptores: Captan el dolor.

Considerando que los estímulos representan diferentes tipos de energía, un receptor debe ser capaz de captar esta energía e informarla al SNC.

Transducción, Amplificación y Transmisión

La transducción consiste en la transformación del tipo de energía contenida en el estímulo en energía eléctrica, es decir, en un potencial de acción (impulso nervioso). La amplificación consiste en aumentar la intensidad de la señal recibida en el estímulo, para que efectivamente pueda generar un potencial de acción. La transmisión consiste en el envío de la información hacia el SNC a través de una vía aferente.

Los Sentidos y su Funcionamiento

El sistema sensorial está encargado de captar información desde el medio (interno y externo) y enviarla al centro integrador.

Visión

La visión es el sentido encargado de captar la luz visible e informar al SNC. Es el sentido más importante para el ser humano. Alrededor del 70% de la información externa que recibe el SNC proviene de la visión.

Audición

La audición es el sentido encargado de captar las ondas sonoras e informar al SNC. Los receptores de la audición son mecanorreceptores que captan las ondas mecánicas que se transmiten a través de las moléculas del aire. Estos receptores se encuentran ubicados en los oídos. En el caso de los seres humanos, los receptores del oído sólo captan las ondas sonoras en un rango específico del espectro sonoro que va desde los 20 a los 20.000 Hz (Hertz).

Olfato

El olfato es el sentido encargado de captar los olores que transporta el aire e informar al SNC. Los receptores del olfato son quimiorreceptores que captan las moléculas disueltas en el aire. Los receptores del olfato se encuentran ubicados en la nariz. En los seres humanos, los receptores del olfato pueden captar miles de olores diferentes debido a la gran variedad de proteínas receptoras que tienen las células quimiorreceptoras.

Tacto

El tacto es el sentido encargado de captar el contacto, la presión y el calor que actúan sobre la piel o en su cercanía, e informar al SNC. Los receptores del tacto son mecanorreceptores, termorreceptores y nociceptores ubicados en los tejidos más externos de la piel (principalmente en la dermis) capaces de captar deformaciones mecánicas de la piel y variaciones de calor por contacto o a cortas distancias. Los receptores del tacto se encuentran ubicados en el órgano más grande del cuerpo: la piel. En los seres humanos, los receptores del tacto están heterogéneamente distribuidos en la piel, siendo más abundantes en las palmas de las manos, cara y labios.

Receptores en la Piel

La piel posee mecanorreceptores, termorreceptores y nociceptores:

• Mecanorreceptores:
  • Corpúsculos de Meissner: Detectan presión leve.
  • Corpúsculos de Pacini: Detectan presión moderada a fuerte.
• Termorreceptores:
  • Corpúsculos de Ruffini: Detectan calor.
  • Corpúsculos de Krause: Detectan frío.
• Nociceptores:
  • Terminaciones nerviosas libres: Detectan situaciones táctiles peligrosas.

Irritabilidad y Conexión con el Medio

Los organismos vivos forman parte de comunidades biológicas y sociales en las que interactúan constantemente con su entorno y con otros miembros de la comunidad. Esto obliga a los seres vivos a estar conectados. Esta conexión con el medio se conoce como irritabilidad. La irritabilidad es la capacidad de elaborar respuestas ante los estímulos que el organismo recibe desde el medio ambiente (externo e interno).

Estructura y Función del Tejido Nervioso

El tejido nervioso está formado por dos tipos de células: las glías o neuroglias y las neuronas.

Neuroglias

Son células del sistema nervioso encargadas de sostener, proteger y mantener a las neuronas. Los tipos de neuroglias más comunes en el SNC son los astrocitos y los oligodendrocitos, y en el SNP las células de Schwann.

Neuronas

Son las células funcionales del sistema nervioso. Tienen la capacidad de generar y conducir pequeñas corrientes eléctricas llamadas impulsos nerviosos.

Tipos de Neuronas

• Neuronas sensitivas o aferentes: Llevan las señales captadas por los receptores externos e internos hasta el centro integrador.
• Interneuronas o neuronas de asociación: Forman el centro integrador. Integran la información recibida (es decir, la analizan y la interpretan), y generan las respuestas más adecuadas.
• Neuronas motoras o eferentes: Llevan la señal de respuesta desde el centro integrador hasta los órganos efectores.

Clasificación de Neuronas según sus Prolongaciones

• Neuronas unipolares: Tienen una única extensión que sale del cuerpo celular, la que luego se bifurca formando una dendrita y un axón.
• Neuronas bipolares: Tienen un cuerpo alargado del que salen dos extensiones, una dendrita y un axón.
• Neuronas multipolares: Tienen un cuerpo del que salen muchas dendritas y un solo axón.

Potencial de Reposo y Sinapsis

Cuando la neurona no está conduciendo impulsos nerviosos, el valor del potencial de membrana está entre -60 mV y -80 mV, y se le denomina potencial de reposo. El signo negativo indica que el interior de la célula es negativo con respecto al exterior, es decir, la membrana se encuentra polarizada. La mantención del potencial de reposo depende del equilibrio en el flujo de Na+ y K+ a través de canales de membrana no regulados (es decir, siempre abiertos).

La funcionalidad del sistema nervioso requiere que las neuronas establezcan relaciones entre ellas para permitir el traspaso de información. Estas zonas de relación se conocen como sinapsis.

Neurotransmisores Comunes

Los neurotransmisores más comunes son:

• Acetilcolina
• Glicina
• Noradrenalina
• Glutamato
• Dopamina
• Aspartato
• Serotonina
• Sustancia P
• GABA
• Metaencefaliona

Sistema Nervioso y Encéfalo

El sistema nervioso es el sistema encargado del control y coordinación a corto plazo (inmediato) de las funciones corporales.

Encéfalo

Es el centro integrador más grande e importante del sistema nervioso. El encéfalo está compuesto por tres estructuras: el cerebro, el cerebelo y el tronco encefálico. Se ubica en el interior de la caja craneana. Está envuelto por tres membranas protectoras llamadas meninges: la duramadre (externa), la aracnoides (intermedia) y la piamadre (interna).

Sistema Urinario y Excreción

Una característica de todos los seres vivos es el metabolismo, que produce sustancias inservibles (incluso peligrosas) para el organismo, llamadas desechos metabólicos o metabolitos. Estos desechos deben ser eliminados ya que su acumulación puede ser peligrosa para el organismo. Este proceso de eliminación se llama excreción.

La eliminación de la urea, así como de otros metabolitos nitrogenados como el ácido úrico producto del metabolismo de las purinas y la creatinina producto del metabolismo de la creatina, está a cargo del sistema renal o urinario, el que extrae estos metabolitos desde la sangre y los excreta disueltos en un líquido llamado orina.

Sistema Urinario

El sistema urinario está encargado de la excreción de los desechos nitrogenados generados por el metabolismo; y también de la osmorregulación, es decir, del control de la concentración de los líquidos corporales.

Riñones

Son dos órganos ubicados en la pared posterior de la cavidad abdominal, que tienen por función filtrar la sangre para extraer los desechos nitrogenados y excretarlos por la orina.

Nefrón

El nefrón o nefrona es una estructura microscópica que constituye la unidad funcional del riñón. Cada nefrón está formado por una cápsula de Bowman que encierra un glomérulo sanguíneo o glomérulo de Malpighi. El glomérulo sanguíneo está conectado con una arteriola aferente por la que ingresa la sangre, y una arteriola eferente por la que egresa. Esta arteriola luego se capilariza distribuyéndose por todo el nefrón.

Cada cápsula se continúa con una serie de pequeños tubos conocidos respectivamente como túbulo contorneado proximal, asa de Henle y túbulo contorneado distal. Ambos túbulos se ubican en la zona de la corteza renal, mientras que el asa de Henle se ubica en la médula renal. El túbulo contorneado distal de cada nefrón se conecta a un túbulo colector, el que recibe la orina formada por el nefrón y la conduce hacia los cálices menores. Cada riñón posee alrededor de un millón de nefrones, cantidad más que suficiente para el proceso de excreción.

Vías Urinarias

Son un conjunto de órganos encargados de conducir la orina hasta el exterior del cuerpo. Las vías urinarias están formadas por: los uréteres, la vejiga urinaria y la uretra.

Uréteres

Los uréteres son dos órganos tubulares, uno derecho y uno izquierdo, que nacen en la pelvis renal de cada riñón y desembocan en la vejiga urinaria. Las gotas de orina formada en el riñón se vierten en los cálices, y desde allí pasan a cada uréter. Por medio de movimientos peristálticos, los uréteres hacen llegar la orina hasta la vejiga urinaria.

Vejiga

Sus paredes musculares se distienden a medida que se llena. Cuando alcanza su límite fisiológico (aproximadamente 300 ml), el sistema nervioso genera el reflejo de la micción, es decir, la sensación de querer orinar. En su salida, la vejiga posee dos esfínteres que regulan su vaciado, el esfínter vesical interno (involuntario) y el esfínter vesical externo (voluntario).

Procesos en la Formación de la Orina

El control de la función renal es de tipo nervioso y hormonal, y está dado por dos procesos conocidos como: el sistema ADH y el sistema RAA.