CAP 46- fisio- Receptores sensitivos, circuitos neuronales para el procesamiento de la información

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Receptores sensitivos, circuitos neuronales 
para el procesamiento de la información 
Gabriela Rossi Campos 1 
 
FISIOLOGIA 2- Cap 46 
INTRODUCION 
La información llega al sistema nervioso 
suministrada por los receptores sensitivos que 
detectan estímulos de este tipo, como el tacto, 
el sonido, la luz, el dolor, el frio y el calor. 
Consiste en exponer los mecanismos 
básicos por los que estos receptores transforman 
los estímulos sensitivos en señales nerviosas 
que a continuación son enviadas y procesadas en 
el sistema nervioso central. 
TIPOS DE RECEPTORES SENSITIVOS 
Cinco tipos básicos de receptores sensitivos: 
• Mecanorreceptores: detectan la 
deformación física de la membrana del 
receptor o del tejido que lo rodea de 
forma inmediata. 
• Termorreceptores: detectan los cambios 
(calor o frío) en la temperatura del 
receptor. 
• Nocirreceptores: detectan la presencia 
de daño físico o químico en el receptor o 
en el tejido que lo rodea. 
• Fotorreceptores: (electromagnéticos) 
detectan la luz (fotones) que incide en 
la retina. 
• Quimiorreceptores: son los responsables 
del gusto y del olfato, detectan los 
valores de O2 y CO2 en la sangre y también 
la osmolalidad de los líquidos tisulares. 
CLASIFICACION DE LOS RECEPTORES 
SENSITIVOS 
 
 
 
 
 
 
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SENSIBILIDAD DIFERENCUAL DE LOS 
RECEPTORES 
Como dos tipos distintos de receptores 
sensitivos detectan clases diferentes de 
estímulos sensitivos? 
R: por sus sensibilidades diferenciales. 
Cada tipo de receptor resulta muy sensible a una 
clase de estimulo sensitivo para el que esta 
diseñado y en cambio es casi insensible a otras 
clases. 
De este modo, los conos y los bastones de los 
ojos son muy sensibles a la luz, pero casi 
totalmente insensibles a una situación de calor, 
frio, presión sobre los globos oculares o 
cambios químicos en la sangre dentro de los 
limites normales. 
MODALIDAD SENSITIVA: EL PRINCIPIO DE 
LA LINEA MARCADA 
Los principales tipos sensitivos que podemos 
experimentar, dolor, tacto, visión, sonido, 
etc., se llama modalidad de sensación. 
El receptor, una vez activado, inicia los 
potenciales de acción en la fibra sensitiva 
asociada, que luego vehicula dichos impulsos 
hasta la médula espinal en forma de una «línea 
marcada» a través de un nervio periférico. 
Línea marcada: Cada fibra o grupo de neuronas 
unido por fibras sensitivas relacionadas. 
Estos impulsos o potenciales de acción se 
asemejan en todas las fibras sensitivas y pueden 
desplegar diferencias cualitativas en su 
amplitud o frecuencia. 
1 potencial de acción desencadenado por un 
estímulo doloroso no se percibe como singular y 
distinto del potencial de acción iniciado por 
cualquier otro receptor o modalidad sensitiva. 
Permite diferenciar un tipo de sensibilidad de 
otra es el lugar del sistema nervioso al que 
llega o en el que termina la fibra. 
Así, los potenciales de acción que recorren las 
fibras y neuronas que constituyen el sistema 
anterolateral (tracto espinotalámico) son 
percibidos como dolor, mientras que los 
transportados por el sistema de las columnas 
dorsales y el lemnisco medial se reconocen como 
tacto o presión. 
TRANSDUCCIÓN DE ESTIMOS SENSITIBOS EN 
IMPULSOS NETVIOSOS 
Cuando el receptor es activado por el estímulo 
adecuado, genera una corriente local llamada 
potencial de receptor. 
MECANISMOS DE LOS PONTENCIALES DE 
RECEPTOR 
Los diversos receptores pueden excitarse 
siguiendo alguno de los siguientes modos de 
generar potenciales de receptor: 
1. deformación mecánica del receptor, que 
estire su membrana y abra los canales 
iónicos; 
2. aplicación de un producto químico a la 
membrana, que también abra los canales 
iónicos; 
3. cambio de la temperatura de la membrana, 
que modifique su permeabilidad; 
4. efectos de la radiación electromagnética, 
como la luz que incide sobre un receptor 
visual de la retina, al modificar directa 
o indirectamente las características de 
la membrana del receptor y permitir el 
flujo de iones a través de sus canales. 
 
 
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AMPLITUD DEL POTENCIAL DE RECEPTOR 
MAXIMO 
La máxima amplitud del potencial del receptor, 
de unos 100 mV, se alcanza cuando la 
permeabilidad de la membrana al sodio alcanza el 
máximo. 
RELACION DEL POTENCIAL DE RECEPTOR 
CON LOS POTENCIALES DE ACCION 
La fibra sensitiva vinculada a cada receptor 
presenta «fenómenos liminares». 
Solo cuando el potencial del receptor excede un 
valor determinado (umbral), se inicia un 
potencial de acción que se autopropaga por la 
fibra. 
El potencial del receptor es un potencial 
graduado, es decir, experimenta decrementos 
(disminución) en el tiempo y en el espacio. 
RELACION ENTRE INTENSIDAD DEL 
ESTIMULO Y POTENCIAL DE RECEPTOR 
El potencial de receptor es proporcional a la 
intensidad del estímulo. 
A medida que aumenta la intensidad de un 
estímulo, la frecuencia de los potenciales de 
acción subsiguientes suele elevarse. La amplitud 
del potencial del receptor puede cambiar 
sustancialmente con una modificación 
relativamente pequeña de la intensidad, para 
luego aumentar de forma mínima con un estímulo 
de intensidad superior. 
ADAPTACION DE LOS RECEPTORES 
Esta adaptación tiene lugar a través de dos 
mecanismos. 
1. el estímulo puede modificar las 
propiedades fisicoquímicas del receptor; 
así, cuando se deforma inicialmente un 
corpúsculo de Pacini, el líquido 
redistribuye la presión aplicada por sus 
laminillas concéntricas. Esta 
redistribución se refleja en un descenso 
de la permeabilidad de membrana y el 
potencial de receptor disminuye o se 
adapta. 
2. la propia fibra sensitiva puede 
experimentar una acomodación. Este 
proceso, aunque no se conoce muy bien, 
podría depender de una «inactivación» 
gradual de los canales de sodio con el 
paso del tiempo. 
RECEPTORES SE CLASIFICAN COMO FORMA 
DE ADAPTACION LENTA O RAPIDA 
Adaptación lenta: siguen transmitiendo las 
señales, con una frecuencia que apenas varía 
mientras se mantenga el estímulo. Por este 
motivo, se denominan «receptores tónicos» y 
pueden vehicular la fuerza del estímulo durante 
largos períodos. 
Adaptación rápida: se activan solo cuando 
cambia la intensidad del estímulo, por lo que se 
denominan «receptores de velocidad» o 
«detectores de movimiento». 
CLASIFICACION FISIOLOGICAS DE FIBRAS 
NERVIOSAS 
Se han propuesto dos esquemas para clasificar 
la totalidad de las fibras nerviosas 
periféricas 
Según el esquema más general, todas las fibras 
periféricas se dividen en los tipos A y C, y las 
fibras de tipo A se subdividen en cuatro 
categorías. Este esquema se basa en el diámetro 
y en la velocidad de conducción de cada fibra, 
siendo la fibra de tipo Aa la más grande y veloz 
en la conducción. 
El segundo esquema, concebido en esencia por 
fisiólogos de la sensibilidad, establece cinco 
categorías fundamentales que se basan, de nuevo, 
 
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en el diámetro y la velocidad de conducción de 
la fibra. 
 
 
CLASIFICACION ALTERNATIVA EMPLEADA 
POR LOS FISIÓLOGOS DE LA SENSIBILIDAD 
GRUPO Ia: Fibras procedentes de las 
terminaciones anuloespirales de los husos 
musculares (con un diámetro medio de unos 17 µm; 
son las fibras A de tipo a según la clasificación 
general). 
Grupo Ib: Fibras procedentes de los órganos 
tendinosos de Golgi (con un diámetro medio de 
unos 16 µm;también son fibras A de tipo α). 
Grupo II: Fibras procedentes de la mayoria de 
los receptores táctiles cutáneos aislados y de 
las terminaciones en ramillete de los husos 
musculares (con un diámetro medio de unos 8 µm; 
son fibras A de tipo (β y γ segun la 
clasificación general). 
Grupo III: Fibras que transportan la 
temperatura, el tacto grosero y las sensaciones 
de dolor y escozor (con un diámetro medio de unos 
3 µm; son fibras A de tipo δ según la 
clasificación general). 
Grupo IV: Fibras amielinicas que transportan las 
sensaciones de dolor, picor, temperatura y tacto 
grosero (con un diámetro de 0,5 a 2 µm; son 
fibras de tipo C segun la clasificación general 
TRANSMISION DE SEÑALES DE DIFERENTE 
INTENSIDAD POR LOS FASCICULOS 
NERVIOSOS 
La intensidad está representada por las fibras 
sensitivas que se sirven de la sumación 
espacial y temporal. 
SUMACION ESPACIAL: se transmite la intensidade 
creciente de una señal mediante un número 
progresivamente mayor de fibras. 
SUMACION TEMPORAL: consiste en acelerar la 
frecuencia de los impulsos nerviosos que 
recorren cada fibra. 
Normalmente, cada tronco sensitivo de un nervio 
periférico contiene varias fibras asociadas, 
cada una, a un número variable de en su 
terminación distal. El conjunto de todos los 
receptores y fibras de un mismo nervio define el 
campo receptor. 
La graduación de la intensidad del estímulo 
depende de la participación de un número 
variable de fibras «paralelas» del mismo nervio 
(sumación espacial) o del cambio en la 
frecuencia con que los impulsos viajan por una 
misma fibra (sumación temporal). 
TRANSMISION Y PROCESAMIENTO DE LAS 
SEÑALES EN GRUPOS NEURONALES 
 
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Toda agrupación de neuronas, como la corteza 
cerebral, el tálamo o un núcleo concreto del 
tálamo, se puede denominar grupo neuronal. 
De manera característica, cada grupo neuronal 
posee un conjunto de varias aferencias (fibras 
de entrada), un campo receptor y una o varias 
«dianas» hacia las que se proyectan a través de 
una serie de axones eferentes organizados. 
LOS SISTEMAS AFERENTES PROPROCIONAN 
UMA ESTIMULACION LIMINAR O SUBLIMNAL 
DEL GRUPO NEURONAL 
La estimulación liminar aumenta, el potencial de 
membrana por encima de los niveles de descarga 
de varias células, que generan potenciales de 
acción. 
En otras, el potencial de membrana se 
despolariza ligeramente, pero no lo suficiente 
para alcanzar el umbral (estimulación 
subliminal). 
Se dice que estas células se encuentran 
facilitadas, son más excitables, ya que se 
necesitan potenciales postsinápticos 
excitadores (PPSE) más pequeños de lo habitual 
para que la célula alcance el umbral y descargue 
potenciales de acción. 
DIVERGENCIA DE SEÑALES QUE ATRAVIESAN 
LOS GRUPOS NEURONALES 
DIVERGENCIA:señales débiles que penetran en un 
grupo neuronal acaben excitando a una cantidad 
mucho mayor de las fibras nerviosas que lo 
abandonan. 
Esta divergencia puede adoptar una de dos 
formas: 
• Divergencia de amplificación: fibra de 
entrada puede ramificarse y entablar 
contacto con muchas neuronas del grupo, 
estas células postsinápticas se proyectan 
de forma unitaria sobre una diana o un 
número restringido de ellas. 
• Divergencia en multiples fasciculos: 
las neuronas activadas del grupo se 
proyectan sobre dianas múltiples no 
relacionadas entre sí. 
CONVERGENCIA DE SEÑALES 
CONVERGENCIA: conjunto de señales procedentes 
de múltiples orígenes se reúnen para excitar una 
neurona concreta. 
A veces, varias entradas de un único sistema 
aferente terminan en una sola neurona del grupo. 
Otras veces, la convergencia ocurre cuando las 
señales de entrada de varias fuentes aferentes 
alcanzan solo una neurona del grupo. 
CIRCUITO NEURONAL CON SEÑALES DE 
SALIDA EXCITADORES E INHIBIDORAS 
INHIBICION RECÍPROCA: En la parte aferente, una 
sola neurona o grupo de neuronas pueden generar 
señales excitadoras e inhibidoras de salida. Un 
único axón eferente puede proporcionar una 
salida excitadora a una neurona del siguiente 
grupo (postsináptico) que por sí misma resulte 
excitadora (relevo), o bien establecer sinapsis 
con una interneurona inhibidora del siguiente 
grupo, que inhibiría, a su vez, las neuronas de 
relevo del grupo postsináptico. 
PROCESAMIENTO DE SEÑAL EM GRUPOS 
NEURONALES SE BASA A VECES EM 
CIRCUITO REVERBERANTE U OSCILATORIO 
Los axones de salida del grupo, en estos 
circuitos, emiten ramas colaterales que hacen 
sinapsis con interneuronas excitadoras situadas 
dentro del grupo. 
Estas interneuronas excitadoras retroalimentan 
las mismas neuronas de salida del grupo, 
determinando una secuencia autopropagadora de 
las señales. 
 
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Los PPSE generados por las interneuronas 
excitadoras pueden facilitar o, en verdad, 
estimular la descarga por las neuronas de salida 
del grupo. 
Esta última situación constituye el sustrato de 
un grupo neuronal que emite un tren continuado 
de señales eferentes. 
Algunos grupos neuronales generan una señal 
rítmica de salida, como los centros 
respiratorios de la formación reticular del 
bulbo. Esta función se vale de un circuito 
reverberante. 
INSTABILIDAD Y ESTABILIDAD DE LOS 
CIRCUITOS NEURONALES 
La conectividad extensa y diversa del sistema 
nervioso puede generar una inestabilidad 
funcional del cerebro cuando fracasan las 
operaciones. 
La crisis epiléptica es uno de los ejemplos más 
claros de esta inestabilidad. 
El sistema nervioso emplea dos mecanismos para 
combatir la inestabilidad funcional: 
1. Inhibición por retroalimentación: 
salida de un grupo neuronal activa 
interneuronas inhibidoras situadas dentro 
del grupo que proporcionan una 
retroalimentación inhibidora a las 
principales neuronas de salida de ese 
grupo. Este circuito crea un «freno» a la 
salida del grupo, sujeto a regulación 
interna. Si falla el freno, como ocurre 
durante la crisis, la salida del grupo 
descarga de forma incontrolada. 
2. Fatiga sináptica: El sustrato de esta 
propiedad no se conoce bien: podría tener 
una base molecular, por ejemplo una menor 
captación o utilización de calcio, o 
también depender de un cambio más 
prolongado en la sensibilidad del 
receptor que implicara una regulación al 
alza o a la baja del número (sensibilidad) 
de los receptores, proceso que ocurre, 
como se sabe, dentro del cerebro.