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ÓRGANOS SENSORIALES
Introducción y generalidades
Órganos sensoriales
• Estesiología:–Estudio de las células y órganos implicados en la captación
de estímulos sensoriales
•Organografía microscópica–Tipos de células sensoriales y accesorias–“Topografía” microscópica de los órganos sensoriales
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Órganos sensoriales
• Células y órganos sensoriales–Célula sensorial = células especializada en
•Captación de ESTÍMULOS•Transmisión a un órgano efector o al sistema nervioso
–ESTÍMULO = cambio en el medio externo o interno»Competente»Intensidad dentro del umbral fisiológico
–Órgano sensorial = organización de tejidos con células sensoriales y acompañantes
Órganos sensoriales
• Etapas de la captación de estímulos sensoriales–1) Recepción del estímulo: receptores específicos
•Naturaleza del estímulo•Umbral de intensidad
–2) Transducción del estímulo: señal original potencial de membrana•Receptor canales iónicos / 2º mesajeros pemeabilidad
de la membrana
–Transmisión del potencial de membrana: célula sensorial neurona•Potenciales locales (sinapsis) potencial de acción
(impulso nervioso)
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Órganos sensoriales
• Etapas de la captación de estímulos sensoriales–1) Recepción del estímulo: receptores específicos
•Naturaleza del estímulo–Mecanorreceptores–Quimiorreceptores–Fotorreceptores–Termorreceptores–Nocioceptores–Magnetorreceptores
•Umbral de intensidad–Mínimo–Máximo
-100
-60
-20
20
1 2 3 4 5Intensidad del estímulo
Pot
enci
al d
e m
embr
ana
Mínimo Máximo
Órganos sensoriales
• Etapas de la captación de estímulos sensoriales–2) Transducción del estímulo: señal original potencial de
membrana•Receptor canales iónicos / 2º mensajeros permeabilidad
de la membrana
Canales iónicos
ReceptorEstímulo
2ºs mensajeros
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Órganos sensoriales
• Etapas de la captación de estímulos sensoriales–2) Transducción del estímulo
Receptor
2º mensajeros
Receptor
Canales iónicos
Estímulos
Despolarización de la membrana
Órganos sensoriales
• Etapas de la captación de estímulos sensoriales–3) Transmisión de la señal: célula sensorial neurona
•Potenciales locales (sinápsis) potencial de acción(impulso nervioso)
Potenciallocal
Potencialde acción
Potenciallocal
Potencialde acción
NeuronaCélula sensorial
SINAPSIS
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Órganos sensoriales
• 3) Transmisión de la señal–Señalización de los cambios en
intensidad del estímulo•La intensidad del estímulo (dentro del umbral) se señaliza como cambios en:–1) La intensidad de los
potenciales locales (en la célula sensorial)
–2) La frecuencia de generación de impulsos nerviosos(en la neurona)
Tiempo
Órganos sensoriales
• CLASIFICACIÓN:–Tipo de célula sensorial–Anatómica–Fisiológica
• Tipo de célula sensorial–Neuronas sensitivas (ganglionares)
•Terminaciones dendríticas de fibras nerviosas sensitivas
–Células sensoriales primarias•Con prolongación axónica al sistema nervioso
–Células neuroepiteliales
–Células sensoriales secundarias•Tipo epitelial, inervadas por dendritas de neuronas sensitivas
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Órganos sensoriales
• Tipos de células sensoriales–Relación con el sistema nervioso
Neuronas sensitivas
Cél. sensorial 1ia(neuroepitelial)
Célula sensorial 2ia
Terminaciones nerviosas
Ganglios sensoriales SNC
Órganos sensoriales
• Tipos de células sensoriales–Morfología
•Terminaciones dendríticas de neuronas sensitivas–Libres –Encapsuladas
•Células sensoriales primarias (neuroepiteliales)–Con prolongación basal axónica
•Células sensoriales secundarias–Sinaptan con dendritas de
neuronas sensitivas
Sinapsis
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Órganos sensoriales
• Clasificación anatómica:–Receptores sensoriales generales
•No forman órganos anatómicamente definidos–Terminaciones nerviosas sensitivas–Células sensoriales aisladas en tejidos
»Células neuroepiteliales»Células sensoriales secundarias
–Receptores sensoriales especiales•Órganos complejos, que incluyen
–Células sensoriales agrupadas–Células accesorias–Tejidos de soporte
Órganos sensoriales
• Clasificación fisiológica–Sensibilidad epicrítica - siempre consciente–Sensibilidad protopática – no necesariamente consciente
•Sensibilidad somática–Exteroceptiva
»Generalmente epicrítica
–Propioceptiva»Generalmente protopática
•Sensibilidad visceral (interoceptiva)
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Órganos sensoriales
• Clasificación fisiológica: naturaleza del estímulo–Mecanorreceptores:
•Exteroceptivos - tacto, presión, vibración•Propioceptivos - presión, tensión•Interoceptivos - presión, tensión
–Quimiorreceptores:•Exteroceptivos - olfato, gusto, humedad•Interoceptivos - gradientes de pH y de [O2]p - [CO2]p
–Fotorreceptores (exteroceptivos):•Luminosidad •Direccionales•Formación de imágenes
Órganos sensoriales
• Clasificación fisiológica: naturaleza del estímulo–Termorreceptores:
•Exteroceptivos•Interoceptivos
–Nocioceptores (dolor):•Exteroceptivos•Interoceptivos
–Electrorreceptores (exteroceptivos) •Electrolocalización
–Magnetorreceptores (exteroceptivos)•Orientación del campo magnético
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Órganos sensoriales
Mecanorreceptores
Mecanorreceptores
• Captan cambios mecánicos debidos a:–Presiones débiles
•Tacto (sensibilidad exteroceptiva)»Asociada al tegumento
–Presiones fuertes (tensión)•Exteroceptiva
»Asociada a la dermis•Propioceptiva
»Asociada al aparato locomotor•Interoceptiva
»Asociada a la pared de los órganos internos–Vibraciones
•Equilibrio (órganos estáticos)•Audición (órganos acústicos)
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Mecanorreceptores
• Invertebrados - receptores de tacto y propioceptivos–Células sensoriales 1ias (neuroepiteliales) o 2ias
•Ciliadas o con estereocilios y/o microvellosidades
•Invertebrados con tegumento “blando”–Células neuroepiteliales aisladas–Espículas táctiles–Células subcuticulares
•Invertebrados con tegumento duro–Sensilias: órganos complejos
»Tricoideas»Campaniformes»Escólopos»Órg. cordotonales (escolopóforos / órgano de Johnston)
Mecanorreceptores
• Invertebrados con tegumento “blando” - tacto–Células neuroepiteliales ciliadas aisladas en
la epidermis•Con prolongación basal que sinapta con neuronas sensoriales
Célula neuroepitelial
CnidoblastoNeurona
Epi
derm
is
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Mecanorreceptores
• Invertebrados con tegumento “blando” - tacto–Espículas táctiles intraepidérmicas
•Células neuroepiteliales ciliadas–Rodeadas por células accesorias (de sostén)
Células neuroepiteliales
Nervio
Anélido Onicóforo
Células de sostén
Mecanorreceptores
• Invertebrados con tegumento “duro” – tacto y propiocepción–Sensilias
•Órganos complejos, con diversas funciones sensoriales–Mecanorreceptoras: recubiertas por cutícula no perforada
»Sensilias tricoideas: tacto»Sensilias campaniformes (basicónicas): propiocepción
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Mecanorreceptores
• Sensilias tricoideas y campaniformes–Células neuroepiteliales ciliadas
•Cilios asociados a la cutícula
–Células accesorias:•De sostén: células gliales•Células epidérmicas tricógenas
–Originan la parte apical cuticular (dura)
•Células epidérmicas tormógenas–Originan la cutícula blanda que
hace de “bisagra” con resto de la cutícula
Célula neuroepitelial
Célula de sostén
Mecanorreceptores• Sensilias
–Escólopos:•Sensilias propioceptivas•Presentan un escólopo
–Manguito cuticular hacia el interior–Originado por células epidérmicas
escolopógenas
Cilio apical de la célula sensorial
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Mecanorreceptores
• Mecanorreceptores de vertebrados: tacto y presión–Terminaciones nerviosas de neuronas sensitivas
•Soma neuronal en ganglios sensoriales (raquídeos)–Fibras nerviosas con terminaciones libres–Fibras nerviosas con terminaciones encapsuladas
–Con células sensoriales 2ias•Mamíferos:
–Discos de Merkel•Aves:
–Corpúsc. de Merkel–Corpúsc. de Gandry
Mecanorreceptores
• Mecanorreceptores de vertebrados: tacto y presión–Terminaciones nerviosas de neuronas sensitivas
Corpúsculos deMeissner
Corpúsculo de(Vater)-Pacini
Epidermis
F. nerviosasBulbo piloso
Músc. horripilador
Terminaciones libres defibras nerviosas
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Mecanorreceptores
• Mecanorreceptores de vertebrados: tacto y presión–Terminaciones nerviosas sensitivas encapsuladas
- Bulbos terminales de Krause
- Corpúsculos de Herbst- Corpúsculos de (Vater)-Pacini
- Corpúsculos de Golgi-Manzoni
- Corpúsculos de Ruffini
DE TACTO – superficiales
AVESMAMÍFEROS
- Corpúsculos genitales
DE PRESIÓN (tensión) - profundos (dermis, músculo...)
En la dermis- Corpúsculos de Meissner
Mecanorreceptores
• Mecanorreceptores de vertebrados: tacto y presión–Terminaciones nerviosas sensitivas encapsuladas
Corpúsculo de Meissner
Bulbo terminal de Krause
Corpúsculos de (Vater)-Pacini
Corpúsculo de Ruffini
Fibra nerviosaFibra nerviosa
Fibra nerviosa
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Mecanorreceptores
• Terminaciones nerviosas sensitivas encapsuladas–Estructura general
•Cápsula conjuntiva–Anclada al tejido conjuntivo del órgano
•Membrana basal•Cápsula glial
– Envolturas de células neuróglicas»A veces con espacios intercelulares dilatados llenos de matriz gelificada
•Fibra nerviosa sensitiva–Terminaciones dendríticas ramificadas o no–Células de Schwann
Mecanorreceptores
• Terminaciones nerviosas sensitivas encapsuladas–Corpúsculos de Meissner
•En las papilas dérmicas•Multi-inervados•Dendritas ramificadas
Fibras nerviosas
Epidermis
Cáp
sula
con
junt
iva
Fibras colágeno
Cél. neuróglicas(≅de Schwann)
Terminales dendríticos
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Mecanorreceptores
• Terminaciones nerviosas sensitivas encapsuladas–Corpúsculos de Pacini
•Grandes, en la dermis profunda y conjuntivo de vísceras•Envolturas neuróglicas concéntricas
–Con espacios intercelulares dilatados y capilares sanguíneos•Terminación dendrítica no ramificada, en “maza”
F. nerviosa
Envolturasneuróglicas
Cápsulaconjuntiva
CT de corpúsculo de Pacini (TEM)
Mecanorreceptores
• Terminaciones nerviosas sensitivas encapsuladas–Corpúsculos de Pacini
Envolturas neuróglicas
Cápsula conjuntivaCélula de SchwannCapilar sanguíneo
Maza terminal de la fibra nerviosa
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Mecanorreceptores
• Terminaciones nerviosas sensitivas encapsuladas -AVES–Corpúsculo de Herbst
•En folículos plumosos, músculo y tendones
Maza terminal de la fibra nerviosa
Cápsula conjuntiva Célula de Schwann
Células neuróglicas
CT de corpúsculo de Herbst (TEM)
Mecanorreceptores
• Terminaciones nerviosas sensitivas encapsuladas–Recepción, transducción y transmisión
Corpúsculo de Pacini
Fibra nerviosa
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Mecanorreceptores
• Mecanorreceptores de vertebrados: tacto y presión–Con células sensoriales secundarias
- Corpúsculos de Merkel
- Corpúsculos de Grandry
DE TACTO – superficialesAVESMAMÍFEROS
En la dermis:
En la epidermis:
- Discos de Merkel
Mecanorreceptores
• Mecanorreceptores de tacto y presión: con células sensoriales secundarias–Estructura general
•Células sensoriales secundarias–Tipo epitelial (uniones intercelulares) –Con gránulos / vesículas sinápticas–Sinapsis: elemento presináptico
•Fibra nerviosa sensitiva–Terminaciones dendríticas –Sinapsis: elemento postsináptico–Células de Schwann
•Corpúsculos en la dermis: –Cápsula conjuntiva y membrana basal
Fibra nerviosa
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Mecanorreceptores
• Mecanorreceptores de tacto y presión: con células sensoriales secundarias–Disco de Merkel – Mamíferos
•Localizados en la epidermis–Alojados entre los queratinocitos
•Células de Merkel (sensoriales 2ias)–Origen en las crestas neurales–Sinaptan con fibras nerviosas
»Procedentes de neuronas sensitivas ganglionares
Epi
derm
isD
erm
is
Esquema de discos de Merkel (M. ópt.)
Mecanorreceptores
• Disco de Merkel - Mamíferos•Células de Merkel (sensoriales 2ias) en la epidermis
–Electro-pálidas, con gránulos electrodensos–Sinaptan con dendritas de neuronas ganglionares sensitivas
Célula deMerkel
Fibra nerviosa
Gránulos
Disco de Merkel (TEM)
SINAPSIS
Queratinocitos
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Mecanorreceptores
• Disco de Merkel – Mamíferos–Células de Merkel (sensoriales 2ias)
•Uniones intercelulares (desmosomas) con los queratinocitos•Sinapsis con fibras nerviosas de neuronas sensitivas
–Las células de Merkel forman el elemento presináptico–Gránulos con péptidos tipo VGLUT neurotransmisor: glutamato
Célula deMerkel
Fibra nerviosa
SinapsisQueratinocito
Mecanorreceptores
• Corpúsculos de Merkel - Aves–Se localizan sólo en la dermis de las zona de piel sin
plumas (pico, patas)•Células sensoriales 2ias de Merkel
– Sinaptan con fibras nerviosas sensitivas
Fibra nerviosa
Cél. Schwann
Corpúsculos de Merkel (M.ópt)
Epidermis
Der
mis
Célula de Merkel
Corpúsc. de Merkel (TEM)
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Mecanorreceptores
• Corpúsculos de Grandry – Aves anseriformes–Se localizan sólo en la dermis de las zona de piel sin
plumas (pico, patas)•Cápsula conjuntiva•Células sensoriales 2ias de Grandry
Fibras nerviosas
Células de GrandryFibra nerviosa
Cápsula conjuntiva
Corpúsc. de Grandy (TEM)
Mecanorreceptores
• Mecanorreceptores de vertebrados: propioceptivos•Asociados a los músculos esqueléticos y tendones
–Husos neuromusculares•Órganos sensoriales localizados en los músculos estriados
–Con fibras musculares estriadas intrafusales, especializadas»Con inervación sensorial y motora
–Sensibles a cambios en la tensión y a la velocidad del movimiento
–Órganos tendinosos (de Golgi)•Terminaciones nerviosas de fibras procedentes de neuronas sensitivas ganglionares en los tendones–Sensibles a cambios en la tensión de los tendones
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Mecanorreceptores
• Mecanorreceptores de vertebrados: propioceptivos–Huso neuromuscular
•Cápsula conjuntiva doble–Externa perimisial
»Espacio periaxial: matriz intercelular semilíquida–Interna endomisial
•Fibras musculares estriadas intrafusales–En cadena nuclear–En saco nuclear
•Inervación:–Sensorial: procedente de neuronas ganglionares sensitivas
»Dinámica fibras nerviosas anuloespirales»Estática fibras nerviosas en inflorescencia
–Efectora»Motora intrafusal Placas fusimotoras, de motoneuronas γ
Mecanorreceptores
• Huso neuromuscular–Componentes
Inervación intrafusal:- Sensoriales (Ia, IIa)- Motoras (γ)
Cápsula conjuntivaexterna
Fibras musculares intrafusales
Inervación extrafusal(de motoneuronas α)
Fibras muscularesextrafusales
Cápsula conjuntivaInterna
Esquema de huso neuromuscular
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Mecanorreceptores
• Huso neuromuscular–Aspecto histológico 0,5 mm
2-10
mm
Corte long.Corte transv.
F. nerviosas
Cápsulasconjuntivas
Fibras musc.intrafusales
Unionesneuromusculares (α)
Fibras musc.extrafusales
Placas fusimotoras (γ)
Esquema de huso neuromuscular a M. ópt.
Mecanorreceptores
• Huso neuromuscular–Aspecto histológico F. nerviosas
Cápsula conjuntivaexterna
Fibras muscularesintrafusales
Espacioperiaxial
Fibras musc.extrafusales
Cápsula conjuntivaInterna
Fibroblastos del endomisio
Esquema de huso neuromuscular a ME (CT)
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Mecanorreceptores
• Huso neuromuscular–Fibras musculares intrafusales
•Con miofibrillas desorganizadas–En cadena nuclear (1)–En saco nuclear (2)
–Inervación intrafusal•Sensorial
–Fibras anuloespirales»Mielinizadas
–Fibras en inflorescencia »Amielínicas
•Motora–Fibras γ placas fusimotoras
Sinapsis sensorial
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Mecanorreceptores
• Mecanorreceptores de vertebrados: propioceptivos–Órganos tendinosos (de Golgi)
•Localizados en los tendones•Terminaciones nerviosas ramificadas
–Acabadas en botones terminales»“Atrapadas” entre los haces de fibras de colágeno
–Procedentes de fibras nerviosas de neuronas sensitivas ganglionares
Fibras musculares esqueléticas
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Mecanorreceptores
• Órganos tendinosos
Fibras nerviosassensitivas
Haces de fibrascolágenas
Cápsula tendinosa Botones terminales
Fibra nerviosa
Fibras musculares esqueléticas
Mecanorreceptores
• Mecanorreceptores interoceptivos: barorreceptores–Terminaciones nerviosas no encapsuladas en la
pared vascular:Tetrápodos
–BULBO CARDIACO–SENO CAROTÍDEO–AORTA
Peces–LABERINTO CAROTÍDEO–BRANQUIAS
–Sensores de la presión sanguínea
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Mecanorreceptores
• Mecanorreceptores interoceptivos: barorreceptores–Control del trabajo cardiaco
Barorreceptores
Quimiorreceptores
Cuerpo carotideo
N. glosofaríngeo(IX)
N. vago (X)
Núcleo dorsaldel vago
Núcleo deltracto solitario
Neuronaspreganglionares
delsimpático
Fibraspostganglionaresparasimpáticas
Fibraspostganglionares
simpáticas
Fibras nerviosas sensitivas
Bulbo cardiaco