NEUROFISIOLOGÍA

RECEPCIÓN SENSORIAL

INTRODUCCIÓN

• La información accede al SNC por medio del SNP y a este llega a través de estructuras neurales especializadas capaces de percibir estímulos del entorno y convertirlos en señales codificadas, estas estructuras son los: receptores sensoriales que detectan cambios en el medio externo e interno: dolor, sonidos, luz, temperatura.

Terminación nerviosa libre

Terminación de Merkel

Corpúsculo de Meissner

Corpúsculo de Pacini

Tricorreceptor

Terminaciones nerviosas sensoriales somáticas especializadas

Característica de los Receptores

• Cada receptor sensorial tiene sensibilidad específica y excluyente: – Por ejemplo, los receptores de la retina

(bastones y los conos) son muy sensibles a la luz, pero son casi insensibles al calor, al frío o a la compresión del globo ocular.

VARIEDADES DE SENSACIÓN

• La sensibilidad: visión, tacto, audición, presión está determinada por el lugar en el SNC donde se dirija la fibra nerviosa que transmita el impulso.

• Principio de la línea marcada: Fibras determinadas transmiten sensibilidades específicas a áreas determinadas en el SNC que se encargan de recibir distintos tipos de estímulos: áreas visuales, áreas auditivas, áreas propiosceptivas, etc… (presiónese el ojo)

Fenómeno de Transducción

• Estímulo: el resultado de la interacción entre la energía ambiental (el entorno) y un determinado receptor sensorial.

• Transducción sensorial: mecanismo mediante el cual se convierte el estímulo en una señal clave a nivel sensorial.

Estímulos mecánicosEstímulos térmicos

Estímulos luminosos

Impulsos nerviosos(potenciales de acción)

Transducción

La célula que transforma diversas formas de energía en impulsos nerviosos se denomina receptor.

El proceso de transformación se llama transducción.

Estímulos químicos

Fenómeno de Transducción

• El estímulo puede ser de origen:– Mecánica

– Térmico

– Químico

– Otro tipo

• La transducción sensorial activa el potencial de receptor (potencial de acción) de la neurona sensorial aferente primaria. (tracto ascendente)

Piel

Extremo dendrítico Extremo axónico

Soma

Inicio del Potencial de Receptor:

1. Apertura de canales iónicos por deformación mecánica del receptor.

2. Apertura de canales iónicos por medio de sustancias químicas en la membrana.

3. Alteración de la permeabilidad por cambio en la temperatura.

4. Alteración de la permeabilidad por radiaciones electromagnéticas como la luz.

Fenómeno de adaptación• Si se aplica un estímulo sobre un receptor, éste

responde inicialmente en forma muy intensa

• Si el estímulo se mantiene por algún tiempo, disminuye la frecuencia de los potenciales. P.e.:la ducha con agua fría

• Los receptores cutáneos de tacto o de presión se adaptan rápidamente.

• Pero los receptores del cuerpo carotídeo y del cuerpo aórtico (tensión de O2 en la sangre) nunca se adaptan

Tipos de receptores según adaptaciòn

• Receptores tónicos:– Se adaptan lentamente siguen transmitiendo

información durante mucho tiempo. Ej. Dolor y quimioreceptores.

• Receptores fácicos:– Se adaptan rápidamente no pueden ser

utilizados para transmitir una señal o impulso continuo, sólo se estimulan cuando cambia la potencia o intensidad del estímulo, tacto y tº

Fenómeno de Sumación

• El estímulo se puede lograr a través de dos mecanismos:– Sumación espacial Utilizando cada vez mayor

numero de fibras y aumentando así la potencia de la señal.

– Sumación temporal: aumentando la frecuencia de los impulsos nerviosos.

• Es el área neuronal estimulada por cada fibra nerviosa aferente.

• En un momento dado en el campo estimulador se tiene en el centro una zona excitada y en la periferia una zona facilitada

• También pueden haber campos inhibidores.

Campo Estimulador

Mecanorreceptores de adaptación lenta

Mecanorreceptores de adaptación rápida

Arquitectura de un campo receptivo

Capas superficiales

Capas profundas

MERKEL MEISSNER

RUFFINI PACINI

Sensibilidad diferencial:

• Cada receptor es altamente sensible a un determinado estímulo y excluye los demás tipos de estímulo.

Codificación Sensorial• Las neuronas sensoriales codifican estímulos. • Interpretando características como:

– Modalidad

– Localización espacial

– Umbral

– Intensidad

– Frecuencia

– Duración

• Se utilizan “líneas etiquetadas”

Codificación Sensorial• Estímulo umbral es el estímulo más débil que

puede ser detectado.• La intensidad del estímulo = la frecuencia media

de descarga o por la cantidad de receptores activados.

• Un mismo estímulo de distinta intensidad puede estimular distintos receptores.

• Frecuencia = intervalos de descargas

Tipos de Receptores según estímulo que perciban

• Mecanorreptores: deformación mécanica.• Termorreceptores: cambios de temperatura.• Nociceptores: dolor físico o químico.• Receptores Electromagneticos: estímulos

luminosos que actúan sobre la retina.• Quimiorreceptores: gustativos en la boca,

olfatorios en la nariz, oxígeno en la sangre arterial, osmolaridad de los líquidos corporales

SENSACIONES SOMÁTICAS

IntroducciónSomático: “del propio cuerpo”.Recogen la información sensorial del propio cuerpo.

Tres tipos principales:

1. Mecanorrecepción: Tacto y Posición (propioceptivas).

2. Termorrecepción: aumento o disminución de la temperatura.

3. Nocicepción: lesiones o dolor.

Otras Clasificaciones:

• Exteroceptivas: Superficie del cuerpo.• Propioceptivas: Sensaciones de posición.• Sensaciones viscerales: vísceras del cuerpo.• Sensaciones Profundas: de los tejidos profundos,

como fascia, músculo y los huesos.

Sensaciones de la PielDérmicas

• Tacto

-Estimulación de receptores de la piel

• Presión

-Deformación de los tejidos profundos

• Vibración

-Señales sensoriales repetidas rápidamente.

Detección y Transmisión de las Sensaciones Táctiles

• Los mecanoreceptores de la piel perciben: el tacto, la presión y la vibración

• Tipos de mecanoreceptores:– Las terminaciones nerviosas libres– El corpúsculo de Meissner– Los discos de Merkel– Los órganos diana del pelo– Los órganos terminales de Ruffini– Los corpúsculos de Pacini

Mecanoreceptores

• Terminaciones nerviosas libres: – número variable – En la piel y la córnea del ojo.

• Corpúsculo de Meissner: – Encapsulado– rápidamente adaptable– áreas lampiñas de la piel.

• Discos de Merkel:– Áreas lampiña.

Mecanoreceptores

• Órganos diana del pelo:– Arrollados a la base de cada pelo de la

superficie corporal.• Órganos terminales de Ruffini:

– Encapsuladas situadas – Piel, tejidos profundos y cápsulas articulares.

• Corpúsculos de Pacini:– Piel y tejidos mas profundos: Fascias.

VIAS SENSORIALES

  VIAS SENSORIALES

• Definición: un conjunto de neuronas dispuestas en serie.

• Por ejemplo las vías ascendentes (neuronas de 1º, 2º y 3º orden y que actúan en secuencia en un vía sensorial dada)

  VIAS SENSORIALES

• Neurona de 1º orden = neurona aferente primaria

• Neurona 1º orden: las terminaciones periféricas forman el receptor sensorial ( o están en contacto con una célula sensorial accesoria como una célula ciliada)

  VIAS SENSORIALES

• Neurona 2º orden: –En la médula espinal o en el tallo

cerebral. –El axón usualmente se decusa.

  VIAS SENSORIALES

• Neurona de 3º orden:– En uno de los núcleos sensoriales del

tálamo. – Procesa la información antes de ser

enviada a la corteza cerebral.

  VIAS SENSORIALES

• Neuronas de Orden Superior – Áreas de la corteza cerebral.– Reciben estímulos sensoriales, – Procesan aún más la información.– Da lugar a la percepción: registro

consciente del estímulo.

Piel, músculos y articulaciones

Ganglio de la raíz dorsal

VPL

Radiación somatosensorial

Area somatosensorial

primaria

Cordones posteriores

Tallo cerebral

Tálamo

Fibras de conducción sensitiva

• Diámetros de 0.2 a 20 um.

• A mayor diámetro mayor velocidad de conducción.

• 0.5 a 120 mts por segundo. (1.8 a 432 km/hr)

• Clasificación en tipos I, II, III y IV

CLASIFICACIÓN• Grupo la: Fibras de los husos musculares,

sumamente gruesas y rápidas.• Grupo Ib: Fibras del órgano tendinoso de Golgi,

sumamente gruesas y rápidas.• Grupo II: Conocidas también como A (sub tipos

alfa, beta, gamma y lamda) son fibras procedentes de los receptores táctiles de la piel, gruesas y rápidas

• Grupo III y IV: Conocidas también como C, son fibras que conducen la temperatura, el tacto grueso y las sensaciones de dolor y picor, delgadas y lentas.

Vías Sensoriales

• Casi toda la información sensorial entra en la médula espinal a través de las raíces dorsales.

• Desde el punto de vista de entrada en la médula y después hasta el encéfalo, los impulsos discurren a través de:– El sistema de la cordones blancos posterior

(columnas dorsales) -lemnisco medial (interno) o via lemniscal.

– El sistema anterolateral o tracto espinotalámico.

Sistema de las Cordones Blancos Posteriores-Lemnisco Medial

• Impulsos viajan por los cordones blancos posteriores (columnas dorsales) de la médula a nivel del bulbo se decusan, se dirige hacia arriba hasta llegar al tálamo por medio del lemnisco medial (lemnisco interno).

• Grandes fibras nerviosas mielinizadas con velocidades de 30 a 110 m/s.

• Transmite con rapidez y fidelidad temporal y espacial.

• Transmite sensaciones más diferenciadas mecanorreceptoras.

Sistema de las Cordones Blancos Posteriores-Lemnisco Medial

• Las sensaciones táctiles que exigen un grado importante de localización del estímulo.

• Las sensaciones que exigen graduaciones sutiles de intensidad.

• Las sensaciones fásicas, como las sensaciones vibratorias.

• Movimiento aplicado contra la piel.• Sensaciones de posición• Sensaciones de presión y sus grados de intensidad.

Sistema de las Cordones Blancos Posteriores-Lemnisco Medial

• N.1º Orden: Ganglio sensitivo raíz posterior: fibra ingresa sin interrupción alguna hasta el bulbo, donde hace sinapsis en los núcleos de las columnas dorsales (cuneatus y gracilis).

• Núcleos gracílis y cuneatus: neuronas de 2º orden que se decusan, siguen la vía llamada lemnisco medial (interno).

• En este camino se unen otras fibras: de los núcleos sensoriales del nervio trigémino que trae sensaciones de la cara.

• N. 3º orden: En el tálamo las fibras del lemnisco medial terminan en el núcleo ventral posterolateral. Las de los núcleos del trigémino terminan en el núcleo ventral posteromedial.

Piel

Ganglio de la raíz dorsal

Fascículo grácilis o cuneatus

Núcleos grácilis o cuneatus

Lemnisco medial

VPL

Radiación somatosensorial

Area somatosensorial primaria

Cordones posteriores

Tallo cerebral

Tálamo

Esquema de la vía lemniscal (tacto,

vibración y propiocepción

consciente)

Discriminación entre puntos:

• Depende del número de células receptoras.

• La punta de los dedos es mayor que en la espalda.

Sensaciones Vibratorias

• Corpúsculos de Pacini: alta frecuencia. De 100 a 800 ciclos por segundo

• Corpúsculos de Meissner: baja frecuencia. De hasta 80 ciclos/seg.

• Transmiten por la vía de las Cordones Blancos posteriores (columnas dorsales)

Sensación de Posición

Sensaciones propioceptivas.

Se dividen en:

• La sensación de posición estática.

• La sensación de movimiento: cinestesia.

Receptores de Posición

• Conocimiento de la angulación de las articulaciones.

• Los receptores en los Husos Musculares y los Organos Tendinosos de Golgi.

• Tractos espinocerebelosos anterior y posterior

Tracto Espinotalámico:Sistema Anterolateral

• N 1º Orden: Ganglio de la raíz posterior.• N 2º Asta gris posterior la cual se decusa al mismo

nivel, puede ser que asciende unos cuantos segmentos (tracto de lissauer) y se decuse.

• Luego las fibras (N2ºO) ascienden por la columnas laterales de la médula para terminar a distintas alturas del tronco encefálico y en el tálamo donde se ubica la N3ºO

• A través de fibras mielinizadas pequeñas y sus velocidades oscilan desde unos metros/s a 40 m/s.

• Transmite información que no necesita rapidez ni mucha fidelidad espacial.

Sistema Anterolateral

Transmite:• El dolor

• Las sensaciones térmicas

• Sensaciones de presión y tacto grosero de localización burda en el cuerpo.

• La sensación de picor-cosquilleo

• Las sensaciones sexuales.

Anatomía de la Vía Anterolateral

• Posee dos divisiones o ramas:

• Haz Espinotalámico anterior.

• Haz Espinotálamico Lateral: engloba la vía espinorreticular y un haz espinotectal.

Piel

Ganglio de la raíz dorsal

Fascículo espinotalámico

VPL

Radiación somatosensorial

Area somatosensorial primaria

Cordones laterales

Tallo cerebral

TálamoEsquema de la vía

espinotalámica (dolor y temperatura)

Cosquilleo y Picor

• Terminaciones nerviosas transmiten la sensación de cosquilleo y picor.

• Activa el reflejo de rascado.

• Se libera al huésped del agente irritante.

Sensibilidad Térmica

• Los impulsos originados por el calor se transmiten por fibras sensoriales del tipo C.

• Las de calor se supone son terminaciones nerviosas libres que transmiten por fibras nerviosas con velocidades de 0.4 a 2 m/s.

• El receptor del frío es una pequeña terminación nerviosa dotada de puntas que sobresalen en la cara inferior de las células de la capa basal de la epidermis. Son transmitidos por fibras sensoriales del tipo Aδ.

Anatomía Funcional de la Corteza Somatosensorial

• La corteza cerebral se divide en 52 zonas funcionales llamadas:– Áreas Brodman.

• Son las áreas funcionales de la corteza humana.

Generalidades• En general las señales sensoriales de todas las modalidades

de sensación terminan en la corteza cerebral por detrás de la cisura central.

• La mitad del lóbulo parietal está encargada casi toda en recibir e interpretar las señales somato sensoriales.

• Las señales visuales terminan en el lóbulo occipital y las auditivas en el temporal.

• La porción de la corteza situada por delante de la cisura central y que constituye la mitad posterior del lóbulo frontal se ocupa casi completamente del control de los músculos y movimientos del cuerpo.

• Este esta en estrecha relación con porciones sensoriales de la corteza para conocer posición y movimientos del cuerpo.

Area somatosensorial primaria

4

3a

3b

12

5

7

Surco central

Áreas Sensibilidad Somática I y II

• Se dividen en dos áreas por que en cada una de ellas se encuentra una orientación espacial separada y recibe estímulos de las diferentes áreas del cuerpo.

Diferencias entre Áreas Somáticas I y II

• El área somática I es más amplia e importante. Formada por las áreas 1, 2 y 3 de Brodmann.

• El área I recibe información sensorial procedente únicamente del lado opuesto del cuerpo.

• El área I tiene una gran capacidad de localización.• El área II tiene poco poder de localización.

Funciones del Área de la Sensibilidad Somática I

La escisión bilateral extensa del área produce pérdida de:

• El sujeto es incapaz de localizar por separado las distintas sensaciones en diferentes partes del cuerpo.(solo grosso modo).

• Es incapaz de precisar grados críticos de presión contra el cuerpo.

• Es incapaz de reconocer el peso de los objetos.

• Incapaz de reconocer por el tacto la forma de los objetos, llamado Asterognosia.

• Incapaz de identificar la textura de los materiales que forman un objeto.

• El dolor y la temperatura no se ven afectadas pero se localizan mal!!!

Área de Asociación de la Sensibilidad

Somática II

• Las áreas 5 y 7 de Brodmann están

situadas en la corteza parietal detrás del

área somática I.

• Se les llama áreas de asociación de la

sensibilidad somática.

• Recibe señales de áreas auditivas,

visuales y tálamo.

Área de Asociación de la Sensibilidad

Somática II• Cuando se extirpa está área, el sujeto

pierde la capacidad reconocer objetos o

formas complejas del lado contrario del

cuerpo. • La persona está ajena a11ado opuesto de

su cuerpo, ignora que está ahi y por tanto

olvida que lo puede utilizar. • Cuando percibe los objetos tiene

tendencia a notar sólo un lado de él. • Esto se conoce como amorfosíntesis.