SENTIDOS QUÍMICOS:gusto y olfato

Henry Aguilar Rogel

Facultad de medicinaDoctor: Mario Braganza

Sentido del Gusto

Es sobre todo una función de las yemas gustativas de la boca.

La textura y presencia de ciertas sustancias modifican la experiencia gustativa.

La importancia del gusto es que permite a la persona escoger la comida en función de sus deseos o necesidades metabólicas.

SENSACIONES GUSTATIVAS PRIMARIASSe han identificado un mínimo de 13 receptores químicos posibles o probables en las células gustativas, de los siguientes tipos:• 2 para el sodio• 2 para el potasio• 1 para el cloruro• 2 para el sabor dulce• 2 para el sabor amargo• 1 para el glutamato• 1 para el ion hidrógeno• 1 para la adenosina• 1 para la iosina

Se han reunido en 5 categorías generales llamadas Sensaciones gustativas primarias. Estas son: agrio, dulce, salado, amargo y “umami”.Sabor AGRIO

Es causado por los ácidos y la intensidad de esta sensación gustativa es aproximadamente proporcional al logaritmo de esta concentración del ion hidrógeno.Cuánto más ácido sea un alimento, más potente se vuelve dicha sensación.

Sabor SALADO

Se despierta por las sales ionizadas, especialmente por la concentración del ion sodio.Los cationes de las sales son los responsables del gusto salado, sobre todo de los cationes sodio.

Sabor DULCE

No está dado por una sola clase de sustancia química sino en su mayoría por algunas sustancias que en su mayoría son de origen orgánico.Una pequeña modificación en la estructura química como la incorporación de un radical puede cambiar el sabor de dulce a amargo.

Sabor AMARGO

Al igual que el sabor dulce no está dado por un determinado agente químico y en su mayoría son de origen orgánico. Dos clases en especial pueden causar este sabor amargo:

1. Las sustancias de cadena larga que contienen Nitrógeno.

2. Los alcaloides: la quinina, la cafeína, la estricnina y la nicotina.

Algunas sustancias que al principio saben saladas dejan un regusto amargo, esto sucede con la sacarina.

Sabor UMAMI

Algunos fisiólogos los consideran el quinto sabor.Se le denomina a una sensación gustativa agradable, deliciosa; es el sabor dominante de los alimentos que contienen L-glutamato.Sin embargo aún no están claros los mecanismos moleculares exactos responsables del sabor Umami.

UMBRAL GUSTATIVO

El umbral gustativo cumple una función protectora importante contra muchas toxinas peligrosas de los alimentos.

Ceguera gustativa

Algunas personas están ciegas para el gusto de ciertas sustancias, sobre todo los diversos tipos de tiourea.De todas las personas de un 15% a 30% exhiben una ceguera gustativa, el porcentaje exacto depende del método de exploración y de la concentración de feniltiocarbamida que utilicen.

YEMAS GUSTATIVAS y su función

La yema gustativa está constituida por 50 células epiteliales modificadas, algunas de las cuales son células de soporte llamadas células de sostén y otras son células gustativas (sometidas a reposición continua por división mitótica).

Los extremos externos de las células están dispuestas entorno a un Poro gustativo.

Desde este punto, sobresalen varias microvellosidades o cilios gustativos que se dirigen hacia la cavidad oral en el poro gustativo. Estas microvellosidades proporcionan la superficie receptora para el gusto.

Entretejida alrededor de los cuerpos de las células gustativas hay toda una red de fibras nerviosas gustativas que reciben el estímulo de las células receptoras del gusto.

Debajo de la membrana celular se forman muchas vesículas que se cree tienen una sustancia neurotransmisora que se libera para excitar a las terminaciones de las fibras nerviosas como respuesta a la estimulación gustativa

Localización de las yemas gustativas

Se encuentran en los 3 tipos siguientes de papilas linguales:

1. Una gran cantidad está en las paredes de las depresiones que rodean a las papilas caliciformes.

2. Un número moderado queda sobre las papilas fungiformes.

3. Una porción también moderada se encuentran en las papilas foliáceas.

Existen otras yemas gustativas más en el paladar y unas pocas en los pilares amigdalinos, en la epiglotis e incluso en la parte proximal del esófago.Adultos: de 3000 a 10000 yemas gustativas.

Niños: tienen unas pocas más.

Pasados los 45 años muchas yemas se degeneran.

Especificidad de las yemas gustativas para un estímulo gustativo primario

Estudios han demostrado colocando un microelectrodo independiente en cada yema gustativa la capacidad de responder a cada uno de los 5 estímulos si la concentración es baja pero si la concentración es alta puede excitarse por 2 o más estímulos que no encajan dentro de las “categorías primarias”.Mecanismo de estimulación de las yemas gustativas

La membrana de la célula gustativa tiene una carga negativa en su interior con respecto al exterior, la aplicación de una sustancia con sabor sobre los cilios gustativos provoca una pérdida de este potencial, es decir, se despolariza; este cambio del potencial eléctrico se denomina potencial del receptor para el gusto.

El tipo de proteína receptora en cada vellosidad gustativa determina el tipo de gusto que vaya a percibirse.

Transmisión de las señales gustativas en el sistema nervioso central

Los impulsos procedentes de:

LOS 2/3 ANTERIORES DE LA LENGUA_ Se dirigen primero al N. Lingual, a continuación van por la cuerda del tímpano hacia el N. Facial y finalmente llegan al Tracto solitario en el tronco del encéfalo.REGIONES POSTERIORES DE LA LENGUA Y GARGANTA_ Se transmiten a través del N. Glosofaríngeo también hacia el Tracto solitario pero a un nivel un poco más inferior.

DESDE LA BASE DE LA LENGUA Y REGIONES FARÍNGEAS_ Por medio del N. Vago estas señales gustativas se conducen al Tracto solitario.

Todas las fibras gustativas hacen sinapsis en los núcleos del tracto solitario, situados en la región posterior del tronco del encéfalo.

Desde el tracto solitario muchas señales se envían hacia los núcleos salivales inferior y superior para controlar la secreción de saliva durante la ingestión y digestión de comida.La adaptación del gusto se trata de un fenómeno diferente del que se da en la mayor parte de los demás sistemas sensitivos, cuya adaptación se da en su integridad a nivel de los receptores.

Preferencias gustativas y control del régimen alimentario

Las preferencias gustativas no significan nada más que un animal elegirá ciertos tipos de comida por encima de otros, en función de las necesidades corporales de ciertas sustancias específicas.Una razón importante para pensar que la preferencia gustativa consiste en un fenómeno propio del sistema nervioso central radica en que las experiencias acumuladas con sabores agradables y desagradables cumplen un cometido importante para determinar las preferencias gustativas de cada uno.

Ejemplo: si una persona se pone enferma por comer un determinado alimento en concreto va a desarrollar una preferencia gustativa negativa por ese alimento en particular.

Sentido del Olfato

Es el menos conocido de nuestros sentidos porque no puede estudiarse con facilidad en los animales inferiores y porque en los humanos está menos desarrollado que en el resto de animales.

Ocupa un área superficial de 2.4 cm cuadrados en cada narina.Ocupa la parte superior de cada narina.

CÉLULAS OLFATORIAS_ Son las células receptoras del olfato , son células nerviosas bipolares derivadas del propio sistema nervioso central.Hay mas o menos unos 100 millones de estas células.

En el extremo mucoso de la célula olfatoria nacen de 4 a 25 cilios olfatorios que se proyectan creando una densa maraña en el moco y son los encargados de reaccionar a los olores y estimular las células olfatorias.Esparcidas entre las células olfatorias hay muchas glándulas de Bowman pequeñas que segregan moco hacia la superficie.

Membrana olfatoria

Estimulación de las células olfatoriasLa importancia de este mecanismo para activar los nervios olfatorios estriba en que multiplica enormemente el efecto excitador hasta el más débil de los efectos olorosos.

1. La activación de la proteína receptora por la sustancia olorosa estimula el complejo de la proteína G.

2. Esto, a su vez, activa múltiples moléculas de adenilatociclasa por dentro de la membrana de la célula olfatoria.

3. Provoca la formación de un número muchas veces mayor de moléculas de AMPc.

4. Finalmente, el AMPc abre una cantidad todavía muy superior de canales iónico de sodio.

Por tanto, incluso la concentración más minúscula de un producto oloroso específico pone en marcha un efecto en cascada que abre una proporción elevadísima de canales de sodio.

El mecanismo químico básico por el que se activan las células olfatorias influyen diversos factores físicos sobre el grado de estimulación.

1. Sólo es posible oler las sustancias volátiles que pueden inhalarse por las narinas.

2. La sustancia estimulante ha de tener al menos un carácter un poco hidrosoluble para que sea capaz de atravesar el moco y llegar a los cilios olfatorios.

3. Es útil que además sea un tanto liposoluble, se supone que debido a los componentes lipídicos del propio cilio constituyen una débil barrera para los productos que no sean liposolubles.

Potenciales de membrana y potenciales de acción en las células olfatorias

El potencial de membrana oscila entre los -55 mV, con potenciales de acción de frecuencia baja de 1-2 por segundo o de 1 cada 20 segundos.La mayoría de las sustancias olorosas producen una despolarización hasta de -30 mV lo que provoca una frecuencia en el número de potenciales de acción de 20 a 30 por segundoAdaptación

Los receptores olfatorios se adaptan alrededor del 50% más o menos durante el primer segundo después de la estimulación.

Se ha planteado que, después de surgir un estímulo oloroso, el sistema nervioso central pone a punto con rapidez una potente inhibición por retroalimentación para suprimir la transmisión de las señales olfatorias a través del bulbo olfatorio.

Indagación de las sensaciones olfatorias primarias

En el pasado los fisiólogos estaban convencidos de que muchas de las sensaciones olfatorias se encuentran a cargo de unas cuantas sensaciones primarias bastante independientes.1. Alcanforado2. Almizcleño 3. Floral 4. Mentolado5. Etéreo6. Acre7. Pútrido

En los últimos años los estudios indican un mínimo de 100 sensaciones

olfatorias primarias.

Naturaleza (afectiva) del olfato

El olfato posee una cualidad afectiva agradable o desagradable.Así como un perfume con las cualidades correctas puede causar buenas emociones humanas también una comida que nos hizo daño puede generar náuseas al ser olida por segunda ocasión.

Umbral para el olfato

La minúscula cantidad de agente estimulador en el aire es capaz de suscitar una sensación olfatoria.Por ejemplo: sólo una 25 billonésima de gramo de metilmercaptano puede detectarse cuando se fuga una pequeña cantidad de gasoducto.

Gradaciones de las intensidades del olor

Aunque los umbrales de las sustancias que suscitan los olores son pequeñísimas un valor de 10 a 50 veces por encima del umbral provoca la máxima intensidad olfatoria. Esto se da porque el olfato esta relacionado más con la detección de la presencia o ausencia de los olores que con la determinación cuantitativa de sus intensidades.

Transmisión de las señales olfatorias en el sistema nervioso central

Las porciones olfatorias del encéfalo primitivamente más tarde evolucionaron hacia las estructuras basales que controlan las emociones y otros aspectos de la conducta humana, a este sistema llamamos SISTEMA LÍMBICO.

Transmisión de las señales olfatorias hacia el bulbo olfatorio

Las fibras nerviosas que bajan desde el bulbo se llaman par craneal I o tracto olfatorio. El bulbo olfatorio se halla sobre la lámina cribosa.Las células olfatorias de la membrana olfatoria muestra unos axones cortos que terminan en estructuras globulares dentro del bulbo denominadas glomérulos.Todo glomérulo es la estación terminal para las dendritas de unas 25 grandes células mitrales y unas 60 más pequeñas, células en penacho,

Estas dendritas reciben sinapsis de las células neuronales olfatorias, y las células mitrales y en penacho envían axones a través del tracto olfatorio para transmitir señales olfatorias hasta niveles superiores en el sistema nervioso central.

Vías olfatorias hacia el sistema central: arcaica, antigua y moderna

El tracto olfatorio penetra en el encéfalo a nivel de la unión anterior entre el mesencéfalo y el cerebro, allí se divide en 2 vías:

1. Que sigue en sentido medial hacia el área medial olfatoria del cerebro. representa un sistema arcaico.

2. Sigue en sentido lateral hacia el área olfatoria lateral. Constituye la entrada para el: sistema olfatorio antiguo

sistema moderno

El sistema olfatorio arcaico: el área olfatoria medial

La importancia de esta área olfatoria medial influye en respuestas primitivas como lamerse los labios, salivar y otras reacciones a la alimentación ocasionadas por el olor de la comida o por unos impulsos emocionales primitivos asociados a este sentido.

El sistema olfatorio antiguo: el área olfatoria lateral

Se cree que esta área olfatoria lateral y sus abundantes conexiones con el sistema límbico hacen que una persona desarrolle una absoluta aversión hacia las comidas que le hayan provocado náuseas y vómitos.

Muchas vías estimuladoras procedentes de esta área nutren directamente la parte más antigua del cerebro la paleocorteza en la porción anteromedial del lóbulo temporal sin pasar antes por el tálamo.

La vía moderna

Según los estudios más recientes con monos, probablemente interviene en el análisis consciente de los olores.

Control centrífugo de la actividad en el bulbo olfatorio por parte del sistema nervioso central

Muchas fibras nerviosas que nacen de las porciones olfatorias del cerebro siguen su trayecto hasta terminar en el bulbo olfatorio, acaban en una gran cantidad de granos situados entre los penachos y células mitrales en el bulbo.

Los granos envían señales inhibidoras hacia estos tipos de células.

Se cree que esta retroalimentación negativa podría acentuar la capacidad para distinguir un olor de otro.

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