Biología, la vida en la tierra con fisiología TOMO 02-páginas-73

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Lossenudos 7 7 1
electrodos de 
estimulación
▲ F IG U R A 39-15 Im p la n te c o c le a r En esta radiografía, cada 
rectángulo brillante es un electrodo. Cada uno puede activarse de 
modo Independiente d e los otros mediante la corriente eléctrica, 
lo que estimula sólo una pequeña porción de los axones del nervio 
auditivo que enerva la cóclea. Desenrollado, e l Im plante mide cerca 
de 25 milímetros.
cóclea, donde estim ulan los potenciales d e acción e n los axones 
del nervio auditivo.
0 m icroprocesador o rdena los sonidos de acuerdo co n la 
intensidad y el tono. Envía co m en tes e léc tricas a los e lectrodos 
con una fuerza proporcional a la intensidad d e l sonido (aunque la 
magnitud real d e las co rrien tes siempre e s m u y d im inuta); cuanto 
m ás fuerte e s la co rrien te m ás ráp ido se encienden los axones del 
nervio aud itivo . Para notas bajas, e l m icroprocesador envia una 
corriente e léc trica a los electrodos co locados cerca de la punta 
de la cóclea. En e l caso d e las notas altas, e l m icroprocesador 
envia la corriente a los e lectrodos cerca d e la ventana ova l. Estas
corrientes e léc tricas estimulan los potenciales de acción en casi 
los m ism os axones q ue estim ularían las célu las p ilosas e n estos 
sitios en una cóc lea funcional.
A pesar de lo m aravillosos que son los im plantes codeares para 
sus usuarios, todavía son poco sofisticados en com paración con 
una cóclea bio lógica funcional, l a cóclea contiene d e 1 8 m il 
a 24 m il cé lu las p ilosas, 3,500 de las cuales participan 
principalmente en la detección d e l sonido y la estim ulación de 
los axones en el nervio aud itivo . D e 16 a 22 e lectrodos e n un 
implante podria parecer inevitab lem ente rústico para escuchar 
música, pero c l cerebro e s un procesador fantástico q ue puede 
hacer m aravillas con m uy poca inform ación. Cuando Jenn lfe r 
recibió su Im plante coclear, sintió "vibraciones en la cabeza, 
com o un m artilleo". Cuando Sam encendió por p rim era ve z su 
implante, " lo único q ue podia escuchar eran p itidos por cada 
silaba e n una palabra". Pero, con e l tiem po, las v ib raciones y los 
pitidos se convirtieron e n sonidos útiles. Com o dice Sam : "Lleva 
tiem po 'entrenar* el cerebro".
Siem pre puede haber lim itantes en cuanto a lo que se puede 
hacer con los Im plantes codeares. Po r e jem plo, la fís ica d e la 
e lectricidad d icta que los e lectrodos e n la cóclea deben tener una 
separación relativa, lo cu a l establece un lim ite superior sobre 
cuántos puede haber, y a su ve z lim ita q ué tan b ien se puede 
escuchar m úsica y quizá detectar tonos ahos em ocionales en el 
habla. Pero com o dice Sam . el im plante coc lear le perm ite "entrar 
a un m undo nuevo".
B l D É t i c a C o n s id e r a e s to
Sam tenia 16 años y Jenn ife r m ás d e 30 cuando recib ieron sus 
implantes. Pensaron mucho an tes de to m ar esta d ec is ión y 
ninguna se arrepiente. Sin em bargo, a lgunos n iños m u y pequeños 
reciben ya im plantes cocleares, mucho an tes d e q ue sean lo 
bastante grandes para entender su condición, los beneficios de 
los Im plantes, los riesgos do la d ru g ia , la posib ilidad de que e n el 
fu tu ro se desarrollen m ejores tecnolog ías y lo que seria una vida 
sin escuchar. Po r o tro lado, es probable q ue los n iños pequeños 
se adapten mejor a un Im plante co d e a r que los adultos. ¿E s una 
decisión q ue los padres deben tom ar para sus h ijos pequeños, 
com o si fueran vacunas? ¿O debe esperarse hasta q ue crezcan y 
tom en la decisión de usar e l im plante coclear?
Repaso del capítulo
Resumen de conceptos dave
3 9 .1 ¿C ó m o p e r d b e e l s is te m a n e rv io so e l e n to rn o ?
Ix » receptores sensoria les co n v ie rten u n e s t im u lo d e l am b ien ­
te in te rn o o ex tem o e n u n a señal e léctrica llam ada potenc ia l de 
receptor. D irecta o ind irectam ente, los potenciales receptores 
al f in a l resu ltan e n potencia les d e acc ió n fo rm ados e n axones 
específicos que se conectan a las regiones cerebrales correspon­
d ientes. E l t ip o d e e s tím u lo se co d if ica por las neuronas q ue se 
activan e n e l cerebro. La in tens id ad d e u n e s tím u lo se cod ifica 
p o r la frecuencia d e los potenciales d e acc ió n q ue llegan a l ce­
rebro. Los re cep to ra sensoria les se clasifican d e acuerd o co n el 
e s t ím u lo al cu a l responden. M uchos receptores sensoriales están 
conten idos e n estructuras auxiliares q ue les ayudan a responder 
a un e s tím u lo específico.
3 9 .2 ¿C ó m o se d e te c tan lo s e s t ím u lo s m e cán ico s?
U n a variedad de diferentes m ecanorreceptores detectan csü'mu- 
los co m o el contacto, la v ib ración , la presión, el estiram iento o 
e l sonido. A lgunos m ecanorreceptores, in c lu ye n d o aque llos del 
con tacto y la sensación d e com ezón, son term inaciones ne rv io ­
sas libres. O tro s m ecanorreceptores están inc lu idos e n estructuras 
auxiliares q ue regulan el estím u lo detectado, co m o la presión o el 
sonido.
3 9 .3 ¿C ó m o d e te c ta e l o íd o e l s o n id o ?
En e l o íd o d e los vertebrados, e l a ire hace v ib ra r la m em brana 
tim pán ica, q u e transm ite las v ibraciones a los huesecillos del o íd o 
m ed io y d e a h í a la ven tana o v a l d e la cóclea lle n a d e líqu ido. En la 
cóclea, las v ibraciones d o b lan las ve llosidades d e las célu las p ilo ­
sas, q ue so n receptores situados en tre la m em brana basila r y la lec­
toría !. Esta flexión p roduce potenciales d e receptor e n las células 
p ilosas q ue liberan neurotransm isores a las term inadones d e los 
axones d e l ne rv io aud itivo , lo q ue ocas iona potenciales d e acdón 
q ue v ia jan a los centros aud itivos e n e l cerebro. E l to n o ( la nota 
m usica l) del so n id o se cod ifica p o r un a Irecuenda determ inada de 
las v ib radones sonoras, lo cual estim u la a las cé lu las p ilosis . La
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7 7 2 A n a i o m í a y f i s io l o g ía a m m a t
intensidad (tuerza ) del so n id o se cod ifica por la frecuencia d e los 
p o te n c ía la de acción e n los a x o n a del n e rv io aud itivo .
E l aparato vestib u la r consta d e l u tr ícu lo y e l sácu lo e n e l ves­
tíbu lo , los cuales detectan la d ire cc ió n d e la gravedad y la o r ie n ­
tac ión d e la cabeza, a s í co m o d e los canales sem icircu lares, que 
detectan c l m o v im ie n to de la cabeza.
3 9 .4 ¿ C ó m o d e te c tan lo s o jo s la luz?
En e l o jo d e los vertebrados, la luz entra p o r la có rnea y pasa 
por la pup ila hasta e l crista lino, q ue en foca la im agen e n la fóvea 
de la retina. En la p ro fund idad de la córnea se encuentran dos 
tipos d e fotorreceptores, bastones y conos, q ue producen poten­
ciales d e receptor en respuesta a la luz. Estas s e ñ a la se procesan 
en varias capas d e neuronas e n la retina y se traducen a potenciales 
d e acción e n las células ganglionares, cuyos axones con fo rm an el 
ne rv io óp tico q ue conduce al cerebro. Lo s bastones son m ás abun ­
dantes y m ás sensib les a la lu z que los conos, que perm iten una 
v is ión e n b lanco y n e g ro e n luz tenue. Los conos, concentrados en 
la fóvea, p erm iten d istingu ir los colores.
3 9 .5 ¿ C ó m o se p e rc ib e n la s s u s ta n c ia s q u ím icas ?
Los vertebrados terrestres detectan sustancias del am b iente extem o 
a través del o lfa to o e l gusto. Cada tipo d e cé lu la receptora o lfatoria 
o del gusto responde a u n o o varios tipos específicos de m o lécu ­
las, lo que perm ite d istinguir entre sabores y o lores. Las neuronas 
o lfatorias de los vertebrados se encuentran e n un te jid o q ue cubre 
la fosa nasal.Los receptores d e l gusto se encuen tran d en tro de las 
papilas gustativas e n la lengua.
3 9 .6 ¿ C ó m o se p e rc ib e e l d o lo r?
lo s nodeeptores (receptores del d o lo r) responden a los estím ulos 
q ue causan d año , co m o cortadas, quem aduras, ácidos o tem pera­
turas sum am ente altas o bajas. La m ayo ría d e los nodeep to res son 
s*rm inariones nerviosas libres con receptores q ue responden a las 
sustancias qu ím icas d e l en to rn o (p o r e jem p lo , ád d o s ) o a las que 
p roduce e l cuerpo durante e l d añ o a los tejidos. A lgunos d e estos 
nodeeptores responden a tem peraturas extremas.
Términos dave
ap ara to ve s tib u la r 764 
b a s tó n 766 
cana l a u d it iv o 762 
cana l s e m id re u la r 765 
cé lu la g a n g lio n a r 767 
c é lu la p ilo s a 763 
có c le a 763
co n d u cto a u d it iv o 762 
co n o 766 
có rn e a 765 
co ro id e s 765 
c r is ta lin o 765 
esc le ró tica 766 
e s tr ib o 762 
fó to p ig m e n to 765 
fó to rrece p to r 765 
fó ve a 766 
h ip e rm e tro p ía 766 
h u m o r acu o so 765 
h u m o r v itre o 765 
in te n s id a d 760 
Ir is 765 
m a r t i l lo 762 
m e m b ra n a b a s ila r 763 
m e m b ran a te c to r ía l 763
m e m b ran a t im p á n ic a 762 
m io p ía 766 
n e rv io a u d it iv o 763 
n e rv io ó p t ic o 767 
o íd o externo 762 
o íd o in te rn o 763 
o íd o m e d io 762 
o jo co m p u e s to 765 
o m a t id io 765 
p a b e lló n a u r ic u la r 762 
p a p ila g u s ta tiva 769 
p o te n d a l d e re ce p to r 760 
p u n to c ie g o 767 
p u p ila 765 
re cep to r 759 
recep tor d e l d o lo r 770 
re cep to r sen so ria l 759 
re tina 765 
s á c u lo 764
tro m p a d e Eu s ta q u io 762 
u tr íc u lo 764 
v e n ta n a o v a l 763 
ve n ta n a re d o n d a 763 
r is ió n b in o c u la r 768 
> unque 762
2 .
Razonamiento de conceptos
L le n a lo s e s p a c io s
1 . lo s receptores sensoria les responden a u n es t ím u lo adecua­
d o con un a señal e léc trica lla m a d a _______________. Los estímu-
kis m ás grandes p rop ic ian q ue estas señales sean m ayores 
que las señales d e e s tím u lo s pequeños . A l fina l, la in tens i­
dad d e u n estim u lo se transm ite a l cerebro co d if icad o por
e l/ la ________________d e los potencia les d e acc ió n e n axones
conectados a zonas sensoriales específicas d e l cerebro, 
lo s receptores sensoriales se s in to n izan co n precisión para 
responder a estím u lo s específicos. Los/Las res­
ponden a la d efo rm ación física, co m o el co n tac io o la pre­
sión . Lo s/Las______________ responden a la luz. Los receptores
en las papilas gustativas y el ep ite lio o lfa to rio so n ejem p los 
d e _______________.
E l o íd o de los m am íferos consta d e tres parles: el o íd o ex­
terno, m e d io e in te rno . E l cartílago cubierto d e p ie l u n id o
a la su perfide d e la cabeza es e l/ la __ ____ , q ue reco-
gp las o n d as sonoras y los cana liza h a d a e l cana l au d itivo 
hacia l a m em brana flex ib le lla m ad a el/la .
Esto se conecta a tres huesos pequeños, e l/ la ,
y E l ú lt im o h u e s illo hace v ib ra r
d / l a , e l p r in d p io d e la cóclea. D en tro d e la
cóclea, las v ib rad o n es fina lm en te m ueven los c il io s de los
m ecanorreceptores especializados lla m a d o s _______________.
la lu z en tra al o jo h u m a n o a través d e _______________ y
 _ t y después pasa p o r la p up ila , q u e es u n ori-
_________ . l a lu z después pasa p o r el/la
_ _ _ _ _ antes d e llegar a la retina. Am- 
r _______________ , p a t lir ip a n e n e l en foque
3.
4.
6 .
f id o e n el/la
5.
I * » ---------------y __________
de la luz.
La re tina d e l o jo h u m a n o co n tie n e dos tipos d e fotorre-
ceptores, lla m ad o s ______________ y ________________ . Lo s/ la s
______________ s o n m á s grandes y sensib les a la lu z y pro-
d ic e n v is ió n e n b lan co y negro. L o s / L a s ________________ se
a tú a n p rin c ip a l m ente e n la reg ión central d e la re tina , l la ­
m ada . Estos fo torrecepto res so n m ás peque­
ños y m en o s sensib les a la luz , p ero p erm iten d is ting u ir los 
colores.
E n los hum anos, h a y d n co tipos d e sensadones del gusto:
 , ,-------------- , ------------- y
 . Las m o lécu las desprendidas d e l a l im e n to que
se in co rp o ran a l aire d en tro d e la boca se detectan p o r e l sen­
tido d e l_______________, que d e h e ch o representa un a fu n d ó n
im portante e n la p c rcep aó n d e l gusto d e l cerebro.
P re g u n ta s d e re p aso
1. ¿C ó m o cod ifican los sen tid os la in tens id ad y e l tipo d e un 
estím ulo?
2 . ¿C uá les son los nom bres d e los receptores específicos u tili­
zados para ei gusto, la v is ión , el o íd o , e l o lfa to y el tacto?
3 . ¿P o r q ué aparentem en te pod em os d istingu ir r ien to s d e sa­
bores diferentes s i só lo tenem os c in co tipos d e receptores 
del gusto? ¿C ó m o pod em os d istingu ir tantos o lores d ife ­
rentes?
4 . D escribe la estructura y fu n d ó n d e las d iversas partes del 
o íd o h u m an o m ediante el trazo d e la trayectoria d e una 
onda sono ra desde e l a ire fuera d e l o íd o hasta los potenc ia ­
o s d e a c d ó n e n el n e rv io aud itivo .
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L o s s e n n d o s 7 7 3
5. /D e q ué form a la estructura d e l o íd o in te rn o perm ite la per­
cepción d e l to n o ? / Y de la in tens id ad ?
6. E lab o ra u n d iagram a de la estructura genera l d e l o jo h u m a ­
no. Id e n tif ica la córnea, e l iris, el cr ista lino , la esclerótica, la 
re lina y la coro i d ® .
7. /C ó m o cam b ia d e fo rm a el c r is ta lino d e l o jo para perm i­
tir en focar objetos d istan tra? / Q u é defecto hace im posib le 
en focar ob je to s d is ta n t® y có m o se llam a ra ta co n d ic ió n ? 
/Qué t ip o d e tra tam ien to se puede usar para co rreg irla y e n 
q ué consiste?
8 . M e n d o n a h a sem ejanzas y d ife ren d as en tre los bastones y 
los conos.
9. M e n d o n a la d iferencia en tre el gusto y el o lfato.
Aplicación de conceptos
1. D ijim o s q ue tus p e rce p c ió n ® se n so r ia l® so n c re a d ó n pura 
d e l cerebro . A na liza ® t e en u n d ad o . /Estás d e acuerd o o e n 
desacuerdo co n e llo ? / C u á l® so n las im p lic a c ió n ® para la 
co m u n ica c ió n co n otros s e r ® hu m an os , co n o tros anim ales, 
co n v id a in te ligen te e n a lg u n a parte d e l un iverso?
2. N o só lo iden tificam os o lo r® . T am b ié n los dasificam os co m o 
buenos o m alos, agradables o d e s a g r a d a b l e s . /C uá l c t c ® que 
podría se r la ven ta ja evo lu tiva d e las r® p u e s tas em oao na les 
a lo s o lo r ® ? /Consideras q u e los a n im a l® t ien e n las m ism as 
rrapuratas e m o d o n a le s a los o lo r ® que los hum anos?
3. A m uchas personas I ® gustan los a lim entos picantes, pero a 
la m ayo ría d e los m am íferos n o . H istó ricam en te , la tenden- 
d a genera l h a s id o q ue cu an to m ás ca lien te es e l c lim a , por 
ira d id ó n se prefieren a lim entos m ás p ic a n t® . C o n ratos h e ­
chos co m o p u n to d e partida, /cuál seria la ven ta ja selectiva 
de la s p lantas q u e pueden p ro d u d r su stand as p icantes? / Po r 
q ué pod ría ser ú til para los s e r® h u m an os to lerar, e inc luso 
disfrutar, los a lim entos picantes?
4. Recuerda los conceptos im plícitos e n los p o te n d a l® d e repo ­
so, el um bra l y los p o te n d a l® d e a cd ó n « te d ia d o s e n el cap í­
tulo 38. / Po r q ué piensas q ue los io n ® de potasio que liberan 
h s célu las dañadaspod rían activar los recep to r® d e l d o lo r?
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