Receptores sensitivos, circuitos neuronales para el procesamiento de la información

Nuestras percepciones de las señales del cuerpo y del mundo que nos rodea están mediadas por un complejo sistema de receptores sensitivos que detectan estímulos como el tacto, el sonido, la luz, el dolor, el frío y el calor

Tipos de receptores sensitivos y estímulos

1) mecanorreceptores, que detectan la compresión mecánica o su estiramiento, o el de los tejidos adyacentes

2) termorreceptores, que detectan los cambios en la temperatura, donde algunos de los receptores se encargan del frío y otros del calor

3) nocirreceptores (receptores del dolor), que detectan daños físicos o químicos que se producen en los tejidos

4) receptores electromagnéticos, que detectan la luz en la retina ocular

5) quimiorreceptores, que detectan el gusto en la boca, el olfato en la nariz, la cantidad de oxígeno en la sangre arterial, la osmolalidad de los líquidos corporales, la concentración de dióxido de carbono y otros factores que completen la bioquímica del organismo.

Mecanismos de los potenciales de receptor Los diversos receptores pueden excitarse siguiendo alguno de los siguientes modos de generar potenciales de receptor

1) por deformación mecánica del receptor, que estire su membrana y abra los canales iónicos

2) por la aplicación de un producto químico a la membrana, que también abra los canales iónicos

3) por un cambio de la temperatura de la membrana, que modifique su permeabilidad

4) por los 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.

Amplitud del potencial de receptor máximo.

La amplitud máxima de la mayoría de los potenciales de receptor sensitivos es de unos 100 mV , pero este valor no se alcanza más que cuando la intensidad del estímulo correspondiente es altísima. Más o menos se trata del mismo voltaje máximo registrado en los potenciales de acción y también es el cambio que sucede cuando la membrana adquiere una permeabilidad máxima a los iones sodio.

Sumación espacial

la sumación espacial, por el cual se transmite la intensidad creciente de una señal mediante un número progresivamente mayor de fibras, Cada una de estas fibras se ramifica en cientos de minúsculas terminaciones nerviosas libres que sirven como receptores para el dolor. Todo el conglomerado formado por las fibras que proceden de una sola con frecuencia cubre una zona de piel cuyo diámetro llega a medir 5 cm.

Sumación temporal

Un segundo medio para transmitir señales de intensidad creciente consiste en acelerar la frecuencia de los impulsos nerviosos que recorren cada fibra, lo que se denomina sumación temporal. con los cambios de intensidad de la señal en la parte superior y el auténtico impulso transmitido por la fibra nerviosa en la inferior.

Divergencia de las señales que atraviesan los grupos neuronales. Muchas veces es importante que las señales débiles que penetran en un grupo neuronal acaben
excitando a una cantidad mucho mayor de las fibras nerviosas que lo abandonan. Este fenómeno se llama divergencia. Esta divergencia significa sencillamente que una señal de entrada se disemina sobre un número creciente de neuronas a medida que atraviesa sucesivos órdenes de células en su camino. Es el tipo de divergencia característico de la vía corticoespinal en su labor de control sobre los músculos esqueléticos, en la que cada célula piramidal grande de la corteza motora es capaz de excitar hasta 10.000 fibras musculares cuando se halla en unas condiciones muy facilitadas.

Convergencia de señales

La convergencia significa que un conjunto de señales procedentes de múltiples orígenes se reúnen
para excitar una neurona concreta. La importancia de este tipo de convergencia radica en que las neuronas casi nunca se excitan a partir del potencial de acción de un único terminal de entrada. Sin embargo, los potenciales de acción que convergen sobre la neurona desde muchos terminales proporcionan una sumación espacial suficiente para llevar a la célula hasta el umbral necesario de descarga. La convergencia también puede surgir con las señales de entrada (excitadoras o inhibidoras) derivadas de múltiples fuentes. Las señales emitidas por las interneuronas convergen sobre las motoneuronas anteriores para controlar el funcionamiento muscular. Esta convergencia permite la sumación de información derivada de diversas fuentes y la respuesta resultante reúne el efecto acumulado de todos los diferentes tipos de información. La convergencia es uno de los medios importantes que utiliza el sistema nervioso central para relacionar, sumar y clasificar distintas clases de información.

Fatiga sináptica como medio para estabilizar el sistema nervioso, significa meramente que la transmisión sináptica se vuelve cada vez más débil cuanto más largo e intenso sea el período de excitación. es decir, disminuye su intensidad; gran parte de este efecto está ocasionado por la fatiga de las sinapsis que forman el circuito reflejo flexor. Además, cuanto más breve sea el intervalo entre los reflejos flexores sucesivos, menor será la intensidad de la respuesta refleja posterior.

Corrección automática a corto plazo de la sensibilidad de la vía mediante el mecanismo de la fatiga. Cuando están sometidas a un uso excesivo, suelen acabar fatigándose, por lo que desciende su sensibilidad. A la inversa, las que están infrautilizadas se encuentran descansadas y sus sensibilidades aumentan. Por tanto, la fatiga y su recuperación constituyen un medio importante a corto plazo para moderar la sensibilidad de los diferentes circuitos del sistema nervioso. Estas funciones sirven para mantener los circuitos en operación dentro de unos márgenes de sensibilidad que permitan su funcionamiento eficaz.