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    El sistema somato-sensorialM Jess Ledesma Carbayo (B-104)

    [email protected] Ingeniera Neurosensorial

    Departamento de Ingeniera Electrnica

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    Indice

    Introduccin Mecanorreceptores Receptores del dolor Receptores de temperatura Propioceptores Transmision de Informacion Cortex somato-sensorial

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    El sistema somato-sensorial

    Es un grupo de al menos cuatro sentidos: Tacto Temperatura Posicin de partes del cuerpo Dolor

    Sus receptores estn repartidos por todo el cuerpo y permiten detectar estmulos mecnicos, qumicos y fsicos (temperatura).

    El sistema sensorial somtico nos proporciona algunas de las experiencias ms agradables de la vida, as como algunas de las ms desagradables. La sensibilidad somtica permite a nuestros cuerpos sentir, experimentar dolor, tener escalofros y saber que estn haciendo las diversas partes del cuerpo. Es sensible a muchos tipos de estmulos: presin de objetos contra la piel, la posicin de msculos y articulaciones, la distensin de la vejiga y la temperatura de las distintas partes del cuerpo. Cuando lo estimulos pueden ser perjudiciales existe una sensacin somtica que nos permite percibir estas circunstancias: el dolor.

    A diferencia de otros sentidos sus receptores estan distribuidos por todo el cuerpo. Por otra parte al responder a varios estmulos diferentes se puede considerar como un grupo de al menos cuatro sentidos:

    Tacto

    Temperatura

    Posicin de partes del cuerpo

    Dolor

    Un estimulo individual suele activar muchos receptores y un solo receptor ya es capaz de codificar caractersticas del estmulo, como la intensidad, duracin, posicin, velocidad... Etc

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    Receptores

    La sensibilidad somtica se ocupa de muchos tipos de informacin procedente de casi todas las partes del cuerpo. Empezando por los receptores sensoriales de la piel, y la paredes corporales, de los msculos, tendones, ligamentos, y tejido conectivo de las articulaciones, y de los rganos internos.

    Los estmulos varan desde los mecnicos (p. ej. cosquillas), qumicos (el veneno de una abeja) y los fsicos (una ducha fra) por lo cual existen muchos tipos diferentes de receptores, algunos ejemplos se pueden observar en la figura. En las siguientes diapositivas estudiaremos los distintos tipos de receptores: mecanorreceptores, nociceptores, termorreceptores , propioceptores y quimiorreceptoes.

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    Mecanorreceptores

    Sensibles a la deformacin fsica: flexin, presin, estiramiento.

    Poseen axones con canlaes inicos mecanosensibles. Corpusculo de Meissner Corpusculo de Pacini Terminacin de Rufini Receptor de Merkel Mecanorreceptores de los folculos pilosos

    Los mecanorreceptores

    La mayor parte de los receptores sensoriales del sistema sensorial somtico son mecanorreceptores, que son sensibles a la deformacin fsica. Estn presentes en todo el cuerpo, monitorizan el contacto con la piel, la presin del corazn y los vasos sanguneos, la distensin de los rganos digestivos, y la vejiga, y la fuerza contra los dientes.

    En el centro de cada mecanorrecpetor existen ramas de axones no mielinizados-Estos axones poseen canales inicos mecano sensibles, cuya apertura depende del estiramiento o de los cambios de tensin de la membrana que los rodea.

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    Mecanorreceptores de la piel

    Los mecanorreceptores de la piel

    Nos centraremos fundamentalmente en los mecanorreceptroes de la piel. Debemos distinguir los dos tipos de piel que existen en el cuerpo ya que cada uno de estos tipos contiene distintos mecanorreceptores. La piel lampia o glabra (sin pelo que aparece en las palmas de las manos), y la piel hirsuta que aparece por ejemplo en el dorso de la mano y los brazos. En la figura aparecen la mayora de los mecanoreceptores de la piel.

    El Corpusculo de Pacini

    -Terminaciones de Ruffini

    -Corpsculos de Meissner

    -Receptores de Merkel

    -Mecanorreceptores de los Folculos pilosos

    Los distintos mecanorreceptores se distinguen por el tamao de su campo receptivo, la persistencia de su respuesta y el margen de frecuencias al que responden, como veremos en las siguientes diapositivas.

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    Campo Receptivo

    Campo Receptivo

    El neurocientifico Ake Vallbo y su grupo desarrollaron un mtodo para evaluar la respuesta de los mecanorreceptores de la mano registrando los potenciales de accin de axones individuales accediendo al nervio mediano del brazo humano (Fig. (a)). De esta manera se pudo determinar que el campo receptivo de corpsculos de Meissner y los receptores de Merkel es pequeo (algunos mm) y sin embargo para las terminaciones de Ruffini ylos corpsculos de Pacini los campos receptivos son mas extensos (Fig. (b))

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    Campo Receptivo / Tasa de Adaptacion

    Campo receptivo y Tasa de Adaptacin

    Tambin podemos observar la persistencia de la repuesta de los distintos mecanorreceptores a estmulos de larga duracin. Como se puede observar en la figura los corpsculos de Meissner y los corpsculos de Pacini, tienen tendencia a responder rpidamente al principio, pero despus interrumpen las descargas, aunque el estmulo se mantenga, lo que denominaremos receptores de adaptacin rpida. Otros receptores, como los receptores de Merkel y las terminaciones de Ruffini, son de adaptacin lenta y generan una respuesta ms persistente durante el estmulo prolongado.

    Mecanorrreceptores de los folculos pilosos

    Los folculos pilosos estan inervados por terminaciones nerviosas libres. Existen varios tipos de folculos pilosos y pueden ser de adaptacin rpida o lenta. Algunos tienen msculos erctiles que permiten mediar las sensaciones extraas como es el caso de la denominada carne de gallina.

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    Sensibilidad de frecuencia

    Sensibilidad de Frecuencia

    Los distintos mecanorreceptores tambin son sensibles a diferentes frecuencias, as los Corpsculos de Pacini son ms sensibles a vibraciones alrededor de 200-300 Hz, mientras que los corpsculos de Meissner responden mejor a los 50 Hz. Esto es fcilmente perceptible poniendo la mano sobre la pantalla de un altavoz. Segn las diferentes frecuencias del sonido (msica) se estimulan los distintos mecanoreceptores percibiendo sensaciones diferentes.

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    Discriminacin entre dos puntos

    Discriminacin entre dos puntos

    Se han hecho pruebas para determinar la capacidad de discriminacin de dos puntos prximos (la resolucin). Es muy distinta en cada parte del cuerpo, siendo muy buena en las puntas de los dedos y muy mala en zonas como la espalda.

    La lectura Braille puede ser muy eficiente (unas 600 letras por minuto) debido a la alta sensibilidad de las puntas de los dedos que contienen una gran cantidad de mecanorreceptores, especialmente de campos receptivos pequeos, y adems porque existe mayor cantidad de tejido cerebral dedicado a la informacin sensorial proveniente de las puntas de los dedos.

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    Receptores de dolor

    Receptores de dolor = Nociceptores Mecanismo de alarma que detecta

    situaciones anormales posiblemente nocivas. Se detectan estmulos de varios tipos: Mecnicos: presin excesiva Trmicos: calor y fro extremos Qumicos: pH excesivo, determinados iones o

    sustancias neuroactivas, etc.

    Los receptores estn repartidos por todo el cuerpo (no slo en la piel), excepto en el cerebro.

    Receptores de dolor-Nociceptores

    (Etimologia latina nocere =herir (ej. nocivo))

    Existen receptores especializados en la sensacin de dolor. Esta sensacin es muy til para la supervivencia del individuo pues acta como un mecanismo de alarma que detecta situaciones anormales posiblemente nocivas. Se detectan estmulos de varios tipos:

    Mecnicos: presin excesiva, en especial de objetos punzantes

    Trmicos: calor y fro extremos

    Qumicos: pH excesivo, determinados iones o sustancias neuroactivas, etc.

    Los receptores estn repartidos por todo el cuerpo (piel, msculo, hueso, rganos internos, vasos sanguneos y el corazn), excepto en el cerebro.Este hecho en ocasiones permite a los neurocirujanos llevar a cabo intervenciones quirrgicas utilizando solamente anestesia local, y permitiendo explorar las regiones cerebrales con funcionalidades esenciales mientras el paciente esta consciente.

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    Termorreceptores

    Receptores de temperatura=Termorreceptores

    Todas las clulas del cuerpo son sensibles a la temperatura ya que puede afectar a su funcionamiento qumico, pero en especial el cerebro, por su complejidad, requiere una temperatura ms estable que otras partes del cuerpo, de tal manera que es vital que la temperatura se mantenga alrededor de los 37 y no supere los 40.5.

    Aunque todas las neuronas son sensibles a la temperatura, no todas son termorreceptores. Existen algunas neuronas que son exquisitamente sensibles a la temperatura (diferencias de 0.01C). Podemos diferenciarlas entre detectores de calor (30C-45C) y de fro (10C-35C y por encima de 45C), localizados preferentemente en la piel (fig (a)). Tambin hay neuronas sensibles a la temperatura en el hipotlamo y en la mdula espinal que contribuyen a regular la temperatura corporal.

    Los receptores en la piel detectan principalmente cambios sbitos y variaciones de temperatura, y se adaptan durante los estmulos de larga duracin (fig (b)). Esto se puede observar fcilmente introduciendo una mano en agua fra y caliente, al principio la sensacin del cambio de temperatura es muy acusada, pero despus de un tiempo se adapta y la sensacin disminuye.

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    Proprioceptores

    Percepcion de: La posicin relativa de los miembros del cuerpo. Movimiento Velocidad, etc.

    Hay detectores en los msculos, articulacione