Órganos de los sentidos

¿Qué estructura convierte cada estímulo en señal nerviosa?

Un receptor puede ser una neurona de terminación libre, una de terminación encapsulada o una célula especializada. Dolor y temperatura en la dermis son terminaciones libres. Los corpúsculos laminares de la dermis responden a presión y tacto. Los fotorreceptores de la retina son células especializadas: sueltan neurotransmisor sobre una bipolar, y esa hace sinapsis con neuronas del nervio óptico. Por el lugar: exteroceptor, cerca de un estímulo de afuera, como la piel; interoceptor, de órganos internos, como la presión en la aorta o el seno carotídeo; propioceptor, junto a una parte que se mueve, como un músculo. Por la transducción: quimiorreceptor (gusto, olfato), osmorreceptor (solutos de los líquidos), nociceptor (dolor, sobre todo químico por daño o un estímulo intenso), mecanorreceptor (presión, vibración, sonido, posición) y termorreceptor (por encima o por debajo de la temperatura corporal). El sentido general está repartido en otros órganos. El especial tiene órgano propio: ojo, oído interno, lengua o nariz. La lista de cinco deja fuera el equilibrio. El impulso que sale de aquí sigue el camino descrito en sistema nervioso. ¹

Ideas clave

• Gusto: cinco sabores, y un sexto solo como hipótesis del texto. Dulce, salado, ácido y amargo se reconocían desde antes. El umami, a menudo traducido como sabroso, se reconoció a mediados de los años ochenta. Investigación muy reciente sugiere un sexto para grasas. Las papilas (circunvaladas, foliadas, filiformes y fungiformes) traen botones con células que sueltan neurotransmisor según la cantidad del químico. Salado es Na+ que entra y despolariza. Ácido es H+. El jugo de naranja sabe ácido porque su pH anda cerca de 3. Dulce, amargo y umami usan un receptor acoplado a proteína G. Dulce responde a glucosa, y también a fructosa o a edulcorantes. Amargo: unas moléculas despolarizan y otras hiperpolarizan. Los alcaloides, con nitrógeno, están en café, té y aspirina. Puede servir para disparar la náusea y no tragar veneno. Esos receptores se concentran atrás. Umami lo activa el L-glutamato. El facial lleva los dos tercios anteriores. El glosofaríngeo, el tercio posterior. El vago, el extremo posterior, más sensible a lo nocivo. ¹
• Olfato, y por qué un golpe en la cara lo borra. Las neuronas olfatorias, bipolares, están en el epitelio de la cavidad nasal superior. El odorante se disuelve en el moco y el complejo con proteína se une a un receptor acoplado a proteína G. El axón cruza la lámina cribosa del etmoides y llega al bulbo olfatorio. De ahí unos van a la corteza olfatoria primaria, en el lóbulo temporal, y otros al sistema límbico y al hipotálamo. Es la modalidad que no hace sinapsis en el tálamo antes de la corteza. Las neuronas se reponen y el axón nuevo sigue a los que ya están. Si un golpe mueve el lóbulo frontal respecto del etmoides, esos axones se pueden cortar: anosmia. Sin axones guía, las nuevas no encuentran el bulbo. Sin olfato, la comida sabe desabrida. ¹
• Oído: de la oreja al órgano de Corti. La aurícula dirige la onda al conducto. Al fondo, el tímpano. Eso es el oído externo. El medio tiene martillo, yunque y estribo. La trompa de Eustaquio, cerrada casi siempre, iguala la presión al tragar o bostezar. El interno, en el temporal, tiene cóclea para oír y vestíbulo para el equilibrio. Las dos señales viajan juntas como nervio vestibulococlear. El estribo empuja la ventana oval. El líquido sube por la escala vestibular, rodea el conducto coclear y baja por la escala timpánica hasta la ventana redonda. El órgano de Corti, sobre la membrana basilar, dobla estereocilios. Hacia el más alto, la célula se despolariza. Agudos, cerca de la base. Graves, cerca de la punta. El rango es de 20 a 20 000 Hz. La onda de presión está en el sonido. ¹
• Equilibrio y tacto. Utrículo y sáculo tienen mácula. Los cilios entran en un gel con cristales de carbonato de calcio, los otolitos. Al inclinar la cabeza, el gel se desliza y dobla los cilios: aceleración lineal. Tres conductos semicirculares: uno horizontal y dos verticales. En la ampolla, los cilios entran en la cúpula. Si la cabeza gira, el líquido se atrasa y empuja la cúpula al sentido contrario. La señal va por el vestibulococlear al tronco y al cerebelo. El tacto es general. Merkel, vibración baja (5 a 15 Hz). Pacini, presión profunda y vibración cerca de 250 Hz. Meissner, roce y vibraciones por debajo de 50 Hz. Ruffini, estiramiento. Los husos miden el estiramiento del músculo. El órgano de Golgi, el del tendón. La capsaicina se une a un canal de nociceptores sensible a más de 37 °C y puede usarse como analgésico tópico porque permanece unida. ¹
• Ojo: tres túnicas, fóvea y el gris de la noche. Seis músculos mueven el globo. El recto lateral lo inerva el abducens. El oblicuo superior, el troclear. El resto, y el elevador del párpado, el oculomotor. Tres túnicas: fibrosa (esclerótica, cinco sextos, y córnea), vascular (coroides, cuerpo ciliar e iris) y retina. El ciliar curva el cristalino. El iris cierra la pupila con luz fuerte. Humor acuoso delante del cristalino. Humor vítreo detrás. Bastones y conos cambian el neurotransmisor que sueltan sobre las bipolares, y esas conectan con una ganglionar. Los axones salen por el disco óptico: ahí no hay fotorreceptores, el punto ciego. En la fóvea cada fotorreceptor habla con una ganglionar y la agudeza es máxima. Al borde, la convergencia llega a 50 por 1. La luz visible va de 380 a 720 nm. El retinal pasa de 11-cis a todo-trans con un fotón. Hasta que vuelve, el pigmento no responde: blanqueo. La rodopsina de los bastones pica en 498 nm. Los conos, en 564, 534 y 420 nm. Con poca luz trabajan los bastones y no hay color. Un solo fotón puede disparar la ganglionar de un bastón. Cómo se localiza la imagen de una lente está en espejos y lentes. ¹

Ejemplos resueltos

Salado, ácido y umami en el mismo bocado

Una sopa salada, con un chorrito de limón y carne. El salado es Na+ que entra a la célula gustativa y la despolariza. El ácido es H+. El umami es L-glutamato sobre un receptor acoplado a proteína G, no la entrada directa del ion como en los dos primeros. El facial lleva los dos tercios anteriores de la lengua. El glosofaríngeo, el tercio posterior. El extremo de atrás, el vago. No hace falta asignar un solo sabor a una sola zona para responder: el texto reparte los nervios, y concentra los receptores amargos atrás. ¹

Un silbido agudo y uno grave

El oído detecta de 20 a 20 000 Hz. El agudo mueve la membrana basilar cerca de la base de la cóclea, junto a las ventanas. El grave la mueve cerca del ápice. En los dos casos el estribo empuja la ventana oval, el líquido de las escalas se mueve y el órgano de Corti, sobre la basilar, dobla estereocilios. Hacia el cilio más alto, la célula ciliada se despolariza. La señal sale por el vestibulococlear, el mismo nervio que lleva el equilibrio, en haces distintos que viajan juntos. ¹

Leer el centro del renglón

La palabra en la que fijas la vista cae en la fóvea: ahí la agudeza es mayor, porque llega menos luz absorbida por otras capas y cada fotorreceptor habla con una ganglionar. Sin mover los ojos, las palabras de las orillas se ven borrosas: las ve la retina periférica, donde la convergencia llega a 50 fotorreceptores por ganglionar. El punto por donde salen los axones, el disco óptico, no tiene fotorreceptores. De noche, aunque la fóvea siga siendo el centro, los conos no alcanzan y los bastones no dan color. ¹

Errores comunes

• Contar solo cinco sentidos y dejar fuera el equilibrio, que tiene órgano en el vestíbulo del oído interno.
• Hacer pasar el olfato por el tálamo antes de la corteza. Esta sección dice que es la excepción.
• Poner los agudos en la punta de la cóclea. La base codifica las frecuencias altas. El ápice, las bajas, hacia 20 Hz.
• Creer que en la oscuridad se ven colores apagados. Sin luz bastante para los conos, la escena es gris.
• Confundir el disco óptico con la fóvea. En el disco faltan fotorreceptores. En la fóvea sobra agudeza.

Cómo lo pregunta el examen

Suelen dar un estímulo (sodio, H+, L-glutamato, onda aguda, inclinación de la cabeza, luz de 420 nm) y pedir el receptor o el lugar. Otra pide el nervio de un músculo del ojo: abducens el recto lateral, troclear el oblicuo superior, oculomotor el resto. Estas fichas no abren el camino visual completo hasta el lóbulo occipital más allá de lo que dice la sección 14.1, ni nombran cada papila con su dibujo. La anosmia por corte de axones en la lámina cribosa sí entra. ¹

Resumen

• Sensación es el receptor. Percepción es el procesamiento central. No toda sensación se percibe.
• Salado y ácido entran como Na+ y H+. Dulce, amargo y umami usan receptor acoplado a proteína G.
• El olfato no hace sinapsis en el tálamo antes de la corteza. Un corte de esos axones deja anosmia.
• De 20 a 20 000 Hz: agudos en la base de la cóclea, graves en el ápice. El equilibrio va en el vestíbulo.
• La fóvea tiene la mayor agudeza. El disco óptico es el punto ciego. De noche ven los bastones, en grises.