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Hola a todos Bienvenidos al blog de fisiología Humana un pequeño espacio donde encontraras, temas de suma importancia para el ámbito de la ciencias básicas, también encontraran actividades dinámicas que nos aportaran un espacio de diversión y de aprendizaje, espero que les guste GRACIAS

Fisiología Humana

La Fisiología humana es el área que estudia la función normal de las células, los tejidos y los sistemas, en búsqueda de un permanente equilibrio u homeostasis, a través de la integración de todos los conocimientos previos acerca de Matemáticas, Física, Química, Biología, Bioquímica y Morfología, para usarlos en la interpretación de los fenómenos que subyacen al funcionamiento normal de un ser vivo, en este caso el hombre. Dichos conocimientos son fundamentales en la comprensión del fenómeno de la vida como tal y en la comprensión del hombre en general, ya que es necesario entender los mecanismos normales para luego poder adentrarse en el conocimiento de sus alteraciones, es decir, la enfermedad, y la intervención para restablecer el equilibrio perdido, es decir, la terapéutica, pilares de la ciencia médica. Sólo conociendo los mecanismos normales es posible comprender la enfermedad, prevenirla y abordar su tratamiento en forma adecuada. Es así, como el estudio de la Fisiología es la base fundamental para todas las áreas clínicas y para otras básicas como la Farmacología y la Patología. Además, esta área permite al estudiante continuar fomentando su espíritu investigativo, cultivar su curiosidad científica y trabajar en la elaboración de ideas y de conceptos propios alrededor de los temas tratados, lo cual logra crear una actitud correcta hacia la ciencia en general y lo dota de instrumentos que le permitirán tener criterio y juicio responsables durante su etapa de formación y posteriormente, en su vida profesional.

Actividades y juegos

Fisiologia humana

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crucigrama

Sistema Sensorial

Los sistemas sensoriales son conjuntos de órganos altamente especializados que permiten a los organismos captar una amplia gama de señales provenientes del medio ambiente. Ello es fundamental para que dichos organismos puedan adaptarse a ese medio.

Pero, para los organismos es igualmente fundamental recoger información desde su medio interno con lo cual logran regular eficazmente su homeostasis. Para estos fines existen igualmente sistemas de detectores que representan formas distintas de receptores, con una organización morfofuncional diferente y que podemos llamar receptores sensitivos.

Ambos grupos grupos de receptores están ligados a sistemas sensoriales/sensitivos que presentan un plan similar de organización funcional y ambos son capaces de transformar la energía de los estímulos en lenguaje de información que manejan los organismos (señales químicas, potenciales locales y propagados). Es decir, ambos grupos de receptores son capaces de transducir información.

En cada sistema sensorial o sensitivo es fundamental la célula receptora. Es ella la célula transductora, es decir, la que es capaz de traducir la energía del estímulo en señales reconocibles y manejables (procesamiento de la información) por el organismo. Esas señales son transportadas por vías nerviosas específicas (haces de axones) para cada modalidad sensorial hasta los centros nerviosos. En estos, la llegada de esa información provoca la sensación y su posterior análisis, por esos centros nerviosos, llevará a la percepción. La sensación y la percepción son entonces, procesos íntimamente ligados a la función de los receptores.

Los estímulos son cambios detectados de niveles de energía que se producen en los distintos sistemas físicos que rodean a cada organismo.

Cada variedad de estímulo solo es detectado en un estrecho rango de su espectro. Pero para ello ocurra, el estímulo debe presentar una intensidad mínima (estímulo umbral). Pero más allá de ese nivel de intensidad los organismos son capaces de detectar modalidades de un mismo tipo de estímulo: de color, de sonido, etc..

   

Células, especialmente nerviosas, altamente especializadas, llamadas receptores sensoriales o sensitivos son las encargadas de reconocer y convertir en forma específica diferentes formas de energía presentes en el medio ambiente o en el medio interno de un organismo y en señales bioeléctricas que son transportados a centros nerviosos específicos. Según el tipo de estímulo que excita las células sensoriales, se pueden clasificar los receptores en grandes grupos:

1. receptores mecánicos
2. receptores químicos
3. receptores térmicos
4. receptores luminosos

Célula sensorial del corpúsculo carótideo sensible a estímulos químicos Célula gustativa a moléculas presentes en los alimentos Neurona olfativa sensible a odógenos Corpúsculo de Pacini, sensible a estímulos mecánicos de presión

Terminales nerviosos de la piel sensibles a estímulos nocivos que provocan dolor Células pilosas del oído interno sensibles a las ondas inducidas por los estímulos acústicos Células de la retina (conos o bastoncitos) sensibles a los efectos de la luz Primera neurona de la vía sensorial de mecanorreceptors de elongación presente en el huso muscular (músculo esquelético)

En los órganos receptores, las células receptoras o procesos de ellas, se han adaptado para reconocer en forma específica el estímulo adecuado que las excita. Las flechas pequeñas indican los sitios donde actúan los estímulos y las mayores el sentido del flujo de la información. Las zonas punteadas indican los sitios donde se produce la transducción.

Gases como el O₂, el CO₂ y protones son estímulos específicos paraquimiorreceptores ubicados en el sistema nervioso central y en vasos sanguíneos periféricos.

Compuestos químicos derivados de los alimentos actúan sobre células gustativas que se agrupan en estructuras especiales de la lengua, las papilas gustativas. También se les encuentra en el paladar blando, en la faringe y en la parte superior del esófago. Tradicionalmente se ha descrito los receptores gustativos para cuatro sabores básicos: salado, dulce, ácido y amargo. Sin embargo, se sabe que se pueden distinguir una gama mucho mayor de sabores. Es en las células gustativas donde se realiza el proceso de transducción. Ellas se hallan rodeadas por células basales. Los estímulos químicos actúan sobre receptores ubicados en los cilios de las células gustativas desencadenando en ellas una serie de cambios que provocan, por el polo opuesto, la liberación de señales que estimulan a los terminales nerviosos que las inervan. Ellos son fibras aferentes que se dirigen al sistema nervioso central a través de tres nervios: el facial o VII° par craneano, el glosofaríngeo o IX° par y el nervio vago o X° par.

El olfato depende de neuronas olfativas que son células bipolares que reciben estímulos de naturaleza química (odógenos) por el extremo donde presentan cilios olfativos. Por el otro extremo nace un axón amielínico que se dirige al sistema nervioso central.

Los Corpúsculos de Pacini son terminaciones nerviosas encapsuladas que transducen estímulos mecánicos de presión. Se les encuentra en la piel y en órganos viscerales. Al ser estimulados generan potenciales de acción que van al sistema nerviosos central.

En diversos órganos existen terminales nerviosos libres que son estimulados químicamente por substancias peptídicas que se liberan por efecto de estímulos nocivos que dañan la región. Desde esos terminales se originan potenciales de acción hacia el sistema nervioso central y la sensación que inducen es la de dolor.

En los músculos esqueléticos se encuentran una variedad de mecano-receptores, las fibras intrafusales, que se ubican en una estructura llamada el huso muscular. El huso se orienta en paralelo con las fibras extrafusales, que son las responsables de la contracción muscular. En las fibras intrafusales hay terminales nerviosos que la envuelven en su parte central, son las terminaciones anulo-espirales. Cuando el músculo se estira, se alargan las fibras intrafusales y ese cambio en longitud, estimula a los terminales nerviosos, desde los cuales se generan potenciales de acción que se dirigen hacia la médula espinal.

Células pilosas del oído interno son estimuladas mecánicamente por ondas de presión que actúan sobre el Organo de Corti donde inducen la formación de potenciales de acción, que codifican los estímulos sonoros que captan los oídos.

Los conos y los bastoncitos son células especializadas de la retina que son estimuladas por las ondas luminosas. Pigmentos que se ubican en esas células son modificados por la energía de la radiación luminosa, generándose así una cadena de reacciones que llevan a la activación de la vía visual.

Membrana plasmática Odógeno Fosfodiesterasa Proteina G Receptor de membrana de una célula sensorial olfativa IP3 DG

Adinelato ciclasa cAMP Canales iónicos (Na+) Elementos del citoesqueleto en el terminal del axón de un corpúsculo de Pacini Rodopsina cGMP

En el proceso de transducción la energía del estímulo es transformada en una señal bioeléctrica. A pesar de los diversos tipos de receptores que existen en un organismo es posible sin embargo, resumir en tres mecanismos básicos de transducción la aparente diversidad que para este proceso podría encontrarse en los receptores sensoriales. En los tres modelos se llega, con participación en algunos de ellos de segundos mensajeros, a la modificación de canales iónicos lo que se traduce en cambios en el potencial de reposo en una región dada o en toda la célula sensorial. Es el potencial receptor. Es un potencial local que a veces puede representar la única respuesta que resulta del proceso de transducción, por ejemplo en la célula sensorial gustativa.

Otras veces, este potencial es la respuesta al estímulo que se da en una región determinada de una célula, como es el caso del Corpúsculo de Pacini. Este es un terminal nervioso encapsulado que en respuesta a un estímulo mecánico genera un potencial local, graduado, que induce en el primer nódulo de Ranvier de ese axón, potenciales de acción propagados. A estos potenciales locales capaces de producir potenciales de acción se les llama también potenciales generadores.

En el modelo de transducción esquematizado en A se representa, en un segmento de la membrana de los cilios de la célula sensorial olfativa, un quimio-receptor de membrana al cual se unirá el estímulo (odógeno). Cuando éste se une al quimio-receptor, se activa la proteína G, lo cual induce la formación de segundos mensajeros, IP₃, DG o cAMP, los cuales pueden modificar la permeabilidad iónica de la membrana, generando así un potencial receptor.

En el esquema B, se esquematiza un segmento de membrana del extremo terminal, encapsulado, de un corpúsculo de Pacini. El estímulo adecuado que actúa sobre este tipo de receptor, es un estímulo mecánico de presión, el cual deforma la cápsula que envuelve el terminal deformando también su membrana, lo que estimula elementos del citoesqueleto conectados a canales para el Na⁺, induciéndose así una despolarización local, el potencial receptor.

En el esquema C se muestra el proceso de transducción en la célula sensorial (cono o bastoncito) de un fotorreceptor de mamífero. El estímulo (energía de la luz) actúa sobre un pigmento (rodopsina) ubicado en un sistema de membranas internas (discos) de la célula receptora. Por este efecto se inicia una cadena de reacciones que lleva finalmente a la reducción de los niveles del segundo mensajero, el cGMP. En reposo, esta molécula es un activador de los canales de Na⁺, manteniéndolos abiertos, lo cual se traduce en que las células sensoriales estén depolarizadas en la obscuridad. Al disminuir el nivel del cGMP, se cierran los canales de Na⁺, produciéndose una hiperpolarización de la célula. Al dejar de influir ésta, inhibitoriamente sobre la célula bipolar, se inicia la activación de la vía.

Barra de luz que se le presenta al sujeto en la pantalla, con diferentes orientaciones Potenciales de acción registrados en una neurona de la corteza visual en respuesta a la barra amarilla (estímulo luminoso) que se le presenta en la pantalla Duración del estímulo (tiempo que la barra está presente en la pantalla) Representa el segmento de la retina donde cae la imagen del estímulo (barra amarilla) representado por una barra con diferentesorientaciones Pantalla donde se presenta el estímulo

Sujeto de experimentación Sistema de registro de la actividad eléctrica de neuronas. Microelectrodo ubicado en la corteza visual primaria, sobre una célula simple o sobre una compleja Representación de campos receptivos de células simples ubicadas en la corteza visual primaria. El campo receptivo es un área de la retina que presenta una región central (barra vertical rosada) que es excitada por el borde de la barra-estímulo luminosa. La zona central está limitada por zonas rectangulares que se bloquean al ser iluminadas Células simples de la corteza visual con sus respectivos campos receptivos Célula compleja inervada por axones excitadores de las células simples (convergencia). Su campo receptivo está formado por el de las células simples que la inervan Esquema que representa el efecto de la posición del estímulo en diferentes áreas de un campo receptivo

En 1950 se encontró (V. Mountcastle) que hay neuronas de la corteza cerebral que son casi silentes, es decir, que su actividad espontánea es muy baja. Sin embargo, ellas respondían claramente cuando se estimulaban áreas específicas de la piel, que se designaron como campos receptivos para esa células.

En la piel se ha estudiado la organización básica de un modelo simple de campo receptivo. En una región dada de la piel podemos definir diferentes áreas, cada una de la cuales es inervada por ramificaciones de terminales nerviosos que se originan de axones específicos. Una misma área puede recibir terminales de diferentes axones pero hay uno de ellos, que la inerva preferencialmente. Al aplicar estímulos sobre la piel, por ejemplo de naturaleza mecánica, estos pueden activar simultáneamente varias áreas vecinas. Pero hay una que será especialmente activada. Esta, como cualquiera de las otras, está conectada a diferentes neuronas a lo largo de la vía sensitiva respectiva. Por lo tanto, esas neuronas responderán cada vez que se estimulen las áreas correspondientes de la piel y una de ellas responderá preferencialmente. Esas áreas representan los campos receptivos de esas neuronas.

Modelos más complejos de campos receptivos los encontramos en el sistema visual. En el esquema se muestran los resultados del estudio del campo receptivo de una célula compleja de la corteza visual primaria. Para ello, se estudia la respuesta de este tipo de célula cuando se le presenta a un animal de experimentación (un mono) unas barra de luz con diferentes orientaciones o posiciones en su campo visual (una pantalla). La barra de luz (barra amarilla) actúa sobre la retina, membrana en la cual se pueden definir diversos campos receptivos de forma rectangular. El estímulo esta representado por uno de los bordes de una barra de luz que se hace caer en la pantalla en distintas posiciones y orientaciones. Para esta célula, cuya actividad eléctrica se está registrando, existe un campo receptivo óptimo. Este corresponde al activado por el borde la barra, con una orientación y posiciones tales, que la célula responde con la más alta frecuencia. Es su campo receptivo. Ver registros en A1 y A2.

Con este tipo de experimentos se pueden definir campos receptivos para distintos tipos de células en el sistema. Por ejemplo, para células simples y/o complejas, dependiendo donde se esté haciendo el registro de su actividad eléctrica.

Neurona sensorial Campo receptivo Neuronas de primer orden Neuronas de segundo orden Corteza cerebral Homúnculo somato-sensorial en la corteza cerebral Divergencia (un axón se ramifica e inerva varias otras neuronas) Convergencia (varios axones de diferente origen inervan la misma neurona) Células accesorias en el órgano receptor

Además de las células receptoras, en los receptores sensoriales pueden existir otros tipos de células que optimizan el proceso de excitación del sistema sensorial. La célula sensorial (célula receptora) activada puede liberar un neurotransmisor que actúa sobre el primer componente de la vía sensorial. Esta es la vía que va desde el receptor sensorial hasta el área sensorial respectiva de la corteza sensorial. En esa vía viajan potenciales de acción organizados en formas particulares de frecuencias o conjuntos (trenes) de potenciales con intervalos específicos que representan una forma de código en cada modalidad sensorial. En ese recorrido, la información atraviesa varias sinapsis en las cuales puede aparecer modificaciones (procesamiento). En el sitio de destino de la información en la corteza cerebral, se ha descrito para varias modalidades sensoriales, la existencia de una representación sensorial. Es decir, los campos receptivos de los órganos sensoriales (piel, Organo de Corti, retina) se encuentran representados en ubicaciones definidas. Así por ejemplo, en la zona somestésica de la corteza cerebral existe una representación sensitiva de la regiones del cuerpo (homúnculo sensitivo).

En la vía sensorial misma hay que tener presente algunas de sus propiedades. Así por ejemplo, los estímulos al actuar sobre los receptores sensoriales actúan sobre campos receptivos no sobre receptores individuales. Esto significa que en una vía sensorial viajan simultáneamente los potenciales de acción por varios axones de la vía. Esos axones pueden pertenecer a las células sensoriales o a las primeras neuronas que inician la vía. Ellos se pueden ramificar (divergencia) y alcanzar a varias otras neuronas (de primer orden) en la vía. Pero estas también pueden recibir inervación desde otros campos receptivos o desde otros sistemas sensoriales o de axones que no pertenezcan a sistemas sensoriales (convergencias). En todo caso, cada modalidad sensorial se identifica con una vía específica.

La visión es una compleja forma de conducta, por la cual los organismos pueden percibir a distancias variables y en forma tridimensional, el mundo físico que les rodea. A través de complejos procesos, los organismos pueden extraer las características de los objetos de ese mundo físico, las pueden clasificar e interpretar la información que ellas proporcionan. En forma paralela y como parte del complejo proceso, son capaces, además, de integrar esa información y de reinterpretarla logrando así una apreciación de los objetos, es la percepción visual.

Globos oculares Nervio óptico Quiasma óptico Tracto óptico Ganglio geniculado lateral

Radiación óptica Corteza visual primaria Campo visual del ojo derecho Campo visual del ojo izquierdo Campo binocular

El substrato físico de la visión está en el sistema visual. Este es un conjunto de órganos, vías y centros nerviosos, que permiten la captación, procesamiento y aprovechamiento de la información visual, lo cual lleva a alcanzar una percepción muy precisa del mundo físico que nos rodea.

La entrada al sistema visual es el globo ocular. En este órgano ocurre el proceso de transducción de la información derivada del campo visual. Es decir, la energía electromagnética del estímulo representado por la imagen, se transforma en información codificada que se envía a centros nerviosos donde es procesada.

Visto lateralmente desde el exterior, el globo ocular aparece como una esfera deformada, rodeada de una membrana blanca, la esclerótica, que en la parte anterior del ojo es transparente. Esta zona transparente tiene la forma de un disco ligeramente curvado, la córnea, a través del cual los rayos luminosos son orientados (refracción) para que caigan exactamente en la retina.

Detrás de la córnea existe una cavidad, la cámara anterior del ojo, llena de un líquido nutritivo para la córnea, el humor acuoso. Hacia el interior del ojo, esta cámara está limitada por una membrana circular de tejido muscular, eliris, que deja en su centro una apertura circular, la pupila. Gracias a su musculatura, el iris puede regular el diámetro de la pupila regulando así el paso de luz que llega a la retina.

Detrás del iris y de la pupila excite un lente, el cristalino, que permite el enfoque fino de la imagen en los fotorreceptores de la retina. Pero la luz, después de atravesar el cristalino debe cruzar una segunda cavidad o cámara antes de alcanzar a la retina. Esa cámara está llena de un líquido llamadohumor vítreo y su parede esta limitada por una membrana, la retina.

La retina presenta varias capas celulares en una de las cuales se encuentran los fotorreceptores, los conos y los bastoncitos. En ellos ocurre el proceso de transducción. En otra de las capas se encuentra las células ganglionaresque se comunican con las células receptoras a través de las células bipolares. Son los axones de las células ganglionares los que constituyen elnervio óptico, que sale de cada globo ocular.

Los nervios ópticos alcanzan al quiasma óptico, estructura en la que se produce el cruce de parte de los axones de las células ganglionares al lado opuesto. Los axones que salen del quiasma óptico, forman los llamados lostractos ópticos los cuales se dirigen a los tálamos ipsilaterales correspondientes. Alcanzan a los ganglios geniculados laterales de dichos núcleos. Los axones que llegan al tálamo hacen relevo de la información en neuronas talámicas. Estas, a través de sus axones, inician una vía que va a termina en la corteza cerebral ipsilateral del polo occipital. Es el área visual primaria o corteza estriada o área V₁.

Corte de la retina Epitelio pigmentario Cono Bastoncito Célula horizontal Célula bipolar Célula amacrina Célula ganglionar Nervio óptico Capa nuclear externa Capa plexiforme externa Capa plexiforme interna Capa de las células ganglionares Estímulo luminoso

Al obtener un corte de la retina y prepararlo adecuadamente se puede conseguir una visión de las células de la retina y de la organización cito-arquitectónica de ese órgano. Si ello se logra, se encuentra que los diversos tipos de células de la retina están organizadas en capas:

1. La capa pigmentada. Es la más externa (capa más alejada del centro del globo ocular) y corresponde un epitelio pigmentado debido a que sus células tiene melanina. Esta capa cumple importantes funciones: absorbe el exceso de luz, evitando el efecto de su reflejo; renueva los fotopigmentos y fagocita los discos de los fotorreceptores, que deben ser recambiados a alta velocidad.
2. La capa de los fotorreceptores. Los conos y los bastoncitos son las células sensoriales que transducen la acción de las ondas luminosas que forman la imagen. Esta capa se ubica al interior de la pigmentada. Sin embargo, la distribución de los receptores en la retina no es homogénea. En la especie humana, existe una región en ella donde se ubica la más alta concentración de conos, es la fóvea. Por ello, la imagen que cae exactamente en ella proporciona una visión más clara lo que significa que las imágenes que caen fuera de ella se verán con menos claridad. En nuestra especie existe sólo una fóvea en cada globo ocular, ubicada en el centro de la retina. La mayoría de los mamíferos no tiene fóvea pero en algunos animales, como las aves y los caballos se describen dos fóveas por ojo.
3. La capa de las células bipolares. Estas células son interneuronas que conectan a las células sensoriales con las células ganglionares. Hacia la región externa de la retina hacen sinapsis con las células sensoriales y con otro tipo de interneuronas, las células horizontales. La zona donde se dan estas interacciones se presenta como una capa que ha sido llamada la capa plexiforme externa. Viene, entonces, inmediatamente por dentro de la capa de los fotorreceptores. Por el otro extremo, las células bipolares hacen contactos con las células ganglionares y con otro tipo de interneuronas, las células amacrinas. La capa donde se dan estas interacciones es la capa plexiforme interna.
4. Capa de las células ganglionares. Viene a continuación de la anterior. Los axones de estas neuronas forman el nervio óptico.

La luz que viene entonces en la imagen, cae sobre la retina pero debe atravesarla desde el interior hacia el exterior, hasta alcanzar a la capa de los fotorreceptores. Estos responden desinhibiendo a las bipolares, lo cual activa a la células ganglionares.

Cono (segmento externo) Cono (región sináptica en el segmento interno) Membrana plasmática del cono Canal de sodio en la membrana plasmática (abierto) Canal de sodio en la membrana plasmática (cerrado)	Disco en el interior del cono Energía luminosa (estímulo) Rodopsina unida a transducina Fosfodiesterasa activa (destruye por hidrólisis a cGMP) Moléculas de cGMP que mantienen abiertos a los canales de sodio

En la membrana del disco de la célula fotoreceptora (cono) se ubica el pigmento rodopsina (11-cis retinal + opsina). Este pigmento es estimulado por la luz, lo cual provoca la activación de una variedad de proteina G, latransducina.

La transducina activada estimula a la fosfodiesterasa, enzima que provoca la hidrólisis de c GMP, reduciendo, por lo tanto, su concentración. Este mensajero mantiene abierto a los canales al Na⁺, ubicados en la membrana plasmática del cono. Esto significa que en la obscuridad, los canales a ese ión permanecen abiertos, por lo cual la célula se mantiene en un cierto nivel de despolarización. A esa corriente constante de sodio que se observa en ausencia de luz, se le llama corriente obscura.

Al cerrarse lo canales por efecto de la luz, el cono se hiperpolariza, lo cual provoca una disminución de la liberación del neurotransmisor inhibidor que se ha estado liberando constantemente en el obscuridad y que mantiene bloqueada a las células bipolares. Estas son entonces estimuladas por disminución de un efecto inhibidor y responden despolarizándose, generando entonces un potencial receptor.

Cerebro visto por su cara inferior Globo ocular Nervio óptico Quiasma óptico Núcleo geniculado lateral Radiación óptica Corteza estriada Cisura interhemisférica Area visual primaria (V1)

Colliculus superior (núcleo relacionado con el movimiento de los ojos y de la cabeza) Pretectum. Núcleo relacionado con el control reflejo de la pupila y del cristalino Hipotálamo Tracto óptico Ganglio ciliar Vía preganglionar parasimpática Núcleo de Edinger-Westphal Pretectum Colliculo superior

Lóbulo frontal Lóbulo parietal Lóbulo (polo) occipital Lóbulo temporal Area visual primaria Vía dorsal para la visión espacial Vía central de reconocimiento de objetos

Las células de la corteza visual responden en forma diferente a las neuronas de la retina y del tálamo. En efecto, muchas de neuronas corticales responden a estímulos presentados a ambos ojos. La corteza representaría, entonces, el primer nivel del sistema visual donde ocurren interacciones binoculares y sería el substrato para la percepción en profundidad.

La mayoría de las neuronas de la corteza visual responden a contornos lineales que poseen una orientación definida. Hubel y Wiesel definieron en la corteza dos tipos de neuronas: las simples y las complejas, ambas sensibles selectivamente a la orientación del estímulo. Sin embargo, estas dos categorías de células estarían jerárquicamente relacionadas. Las células simples recibirían inervación directamente de las células talámicas y ellas serían las que proyectarían su información a las células complejas. Esta explicación representaría una de las hipótesis que explicaría el procesamiento de la información visual, sería la hipótesis del modelo serial del procesamiento.

Las células simples responden a estímulos luminosos con orientación definida y con configuración y ubicación específica en el campo visual. Las células complejas también responde al parámetro orientación, pero su campo receptivo no parece ser segregado, se maneja como una unidad que es independiente al parámetro orientación del estímulo.

Las células simples son más comunes en las capas corticales que reciben inervación directamente del tálamo. Las células complejas se ubican en capas más alejadas de aquellas que reciben inervación talámica.

La corteza visual tienen una arquitectura ordenadamente funcional. Presenta una organización columnar de sus neuronas y en cada columna ellas presentan características similares, es decir, las neuronas de una misma columna presentan los mismos atributos relacionados con el campo receptivo: selectividad de la orientación, dominancia ocular y localización en el campo receptivo.

Al igual que los bastones, los conos presentan pigmentos que tienen dos partes: una proteína llamada opsina del cono y una molécula que absorbe la luz, que es la 11-cis retinal.

La excitación, degradación y regeneración de los pigmentos de los conos ocurrirían por mecanismos similares a los descritos en relación a los pigmentos de los bastoncitos.

Hay tres tipos de conos en la retina, cada uno de los cuales tiene pigmentos diferentes, que absorben ondas de diferente longitud, componentes del espectro de la luz blanca. Los tres tipos de pigmentos del cono presentan diferentes opsinas, cada una de las cuales interactúan con el 11-cis retinal, de manera distinta.

Estímulo sonoro Medio aéreo de conducción del estímulo Pabellón de la oreja, entrada al receptor auditivo Conducto auditivo externo Cadena de huesecillos en el oído medio Coclea, órgano transductor para el estímulo auditivo Canales semicirculares. Receptores de la aceleración de rotación de la cabeza Trompa de Eustaquio

El estímulo adecuado para el receptor auditivo lo representan las ondas sonoras. Ellas se generan en una fuente sonora y se pueden propagar por un medio que puede ser aéreo, líquido o sólido.

Dicha fuente origina las ondas cuando es inducida a vibrar, por algún mecanismo adecuado. Su vibración es comunicada al medio que le rodea, al cual comprime y descomprime, generando así un juego de presiones que se propagan como ondas. En el aire estas ondas sonoras se propagan a una velocidad de 332 m/seg (0° C).

Cada onda sonora tiene una longitud (l) y una amplitud (a) o intensidad o fuerza, parámetros que se combinan y la caracterizan. Así al aumentar l, el tono se escucha más bajo. Cuando se reduce a el sonido se escucha menos.

Otra propiedad de las ondas sonoras es su frecuencia (F) medida en Hertz (Hz). Cada sonido puro tiene una sola F, que lo define y que representa sutono (número de ciclos por segundo). Normalmente, los sonidos son mezclas de tonos diferentes. Hay una frecuencia fundamental (el tono más bajo) sobre la cual se sobreponen frecuencias más altas distintas, que constituyen eltimbre del sonido.

El umbral para la percepción de un sonido, que depende de la frecuencia, es la presión mínima que necesita un sonido para inducir su audición. La presión de un sonido se mide, como nivel de presión, en unidades prácticas, losdecibeles (dB). Para cualquier sonido (Px), su intensidad se calcula comparándola con un nivel arbitrario de presión sonora (Po = 2*10⁵ Pa, donde Po es la presión de referencia, Pa = Pascal). Su presión se calcula, entonces, aplicando la siguiente fórmula:

Nivel de presión del sonido x (en dB) = 20 log Px/Po.

Las ondas sonoras se propagan por el aire y alcanzan al oído externo, en el cual penetran a través del conducto auditivo externo. Al hacerlo estimulan la membrana del tímpano, que cierra el extremo interno de dicho conducto. Al vibrar esta membrana, se induce la vibración de una cadena de huesecillos ubicados en el oído medio. Estos huesecillos transmiten su vibración a la ventana oval, que es una estructura membranosa que comunica el oído medio con la cóclea del oído interno. Al moverse la membrana oval, mueve el líquido (perilinfa) que llena una de las tres cavidades de la cóclea generando en él ondas. Estas ondas estimulan mecánicamente a las células sensoriales (células pilosas) ubicadas en el órgano de Corti, dentro de la cóclea en la cavidad central, la rampa media. Esta cavidad está llena de un líquido rico en K⁺, la endolinfa. Las células embebidas en la endolinfa, cambian su permeabilidad al K+ por efecto del movimiento de los cilios y responden liberando un neurotransmisor que excita a los terminales nerviosos, que inician la vía sensorial auditiva.

Pabellón de la oreja Concha Pina Conducto auditiva externo Hueso Tímpano Conducto de Eustaquio Ventana redonda Ventana oval

Coclea Nervio coclear Nervio vestíbular Martillo Yunque Estribo Canales semicirculares. Receptores de la aceleración de rotación de la cabeza Vestíbulo

Es un conjunto complejo de órganos entre los cuales juega un papel fundamental la cóclea, que es el órgano receptor que se ubica en el oído interno. Su nombre de cóclea se debe a que tiene la forma de un caracol pequeño, formado por un tubito de unos 10 mm de ancho que se enrolla como un espiral. En su interior ese tubo esta dividido longitudinalmente por dos membranas, la membrana basilar y la tectoria, en tres cavidades o compartimientos, llenos de líquido. La cavidad superior es la escala vestibular, la central es la escala media y la inferior es la escala timpánica.

Las ondas sonoras activan a la cóclea luego de penetrar al oído externo y estimular a la membrana del tímpano, la cual esta conectada con una cadena de huesecillos ubicados en el oído medio y a los cuales transmite sus vibraciones. Los huesecillos transmiten sus movimientos al oído interno generando ondas que estimulan a las células pilosas, que son las células sensoriales. Estas transducen estos efectos mecánicos a los cuales responden eléctricamente (potencial receptor) y secretando un neurotransmisor que excita a los terminales nerviosos que inician la vía auditiva.. Los axones del nervio auditivo van desde la cóclea al tronco cerebral, donde inervan al núcleo coclear. Desde este núcleo, la vía asciende hasta el núcleo oliva superior, ipsilateral. En este núcleo, parte de las fibras cruzan al lado opuesto y alcanzan al núcleo homólogo contralateral. Desde estos núcleos, en ambos lados, las vías respectivas ascienden hasta el tálamo, desde donde alcanzan a la corteza auditiva primaria ipsilateral.

Célula pilosa en reposo Sistemas de cilios (estereocilios) Canales de K+ en la punta de los estereocilios Canales de Ca2+ Vesículas sinápticas con neurotransmisores Terminal nervioso aferente (se dirige al sistema nervioso) El sistema de estereocilios se desplaza en un sentido, lo cual provoca apertura de sus canales de K+

El proceso de transducción en las células pilosas se ha estudiado con técnicas electrofisiológicas y otras que han permitido entender el mecanismo iónico involucrado.

En la punta de los cilios de las células pilosas existen canales de K⁺, catión que es muy abundante en la endolinfa, líquido que esta en contacto con dichas células. En condiciones de reposo ellas presentan un potencial de membrana que fluctúa entre 45 y 60 mV, con respecto a la endolinfa. Esos canales de K⁺ están abiertos en bajo número lo que explicaría la variabilidad del potencial de reposo ya que estaría entrando ese catión y tendiendo a despolarizar a la célula.

Los cilios se mueven en dos direcciones debido a la influencia de las ondas que vienen por la perilinfa. Cuando de mueven en la dirección de estereocilio mayor se abren más canales de transducción lo que provoca un mayor entrada de K⁺, con la consiguiente despolarización de las células. Esta disminución de su potencial de reposo abre canales de Ca²⁺-dependientes de voltaje lo cual gatilla la liberación del neurotransmisor que excita a un grupo de terminales nerviosos que inervan dichas células. Estos responden generando potenciales de acción que viajan por la vía auditiva hasta el sistema nervioso central.

El desplazamiento de los cilios en sentido opuesto al estereocilio mayor induce hiperpolarización en las células pilosas.

 

1. Cerebro
2. Cerebro medio anterior
3. Cerebro medio caudal
4. Límite puente-cerebro medio
5. Puente
6. Médula ósea
7. Coclea
8. Ganglio espinal
9. Nervio auditivo
10. Núcleo coclear
11. Oliva superior (núcleo)
12. Núcleo del lemnisco lateral
13. Colliculo inferior
14. Núcleo genículado lateral del tálamo
15. Corteza auditiva primaria

  El Olfato:

Membrana de los cilios de la célula olfativa Odógeno (molécula que estimula al receptor olfativo) Receptor químico (proteína ubicada en la membrana del cilio) Proteína G GTP Proteína G odógeno específica

Adelinato ciclasa Segundo mensajero cAMP Canal de sodio y calcio Canal de Cl- controlado por calcio Proteína intercambiador sodio-calcio

Sitema Respiratorio

Proporciona el oxígeno que el cuerpo necesita y elimina el dióxido de carbono o gas carbónico que se produce en todas las células.

La respiración es un proceso involuntario y automático, en que se extrae el oxígeno del aire inspirado y se expulsan los gases de desecho con el aire espirado. 

El aire se inhala por la nariz, donde se calienta y humedece. Las fosas nasales están conectadas con los senos paranasales o cavidades sinusales, unos espacios huecos del interior de algunos huesos de la cabeza que contribuyen a que el aire inspirado se caliente y humedezca. La inflamación de estos senos se conoce como sinusitis.

Después el aire pasa a la faringe, sigue por la laringe y penetra en la tráquea. A la mitad de la altura del pecho, la tráquea se divide en dos bronquios que se dividen de nuevo, una y otra vez , en bronquios secundarios, terciarios y, finalmente, en unos 250.000 bronquiolos.

Al final de los bronquiolos se agrupan en racimos de alvéolos, pequeños sacos de aire, donde se realiza el intercambio de gases con la sangre. Los pulmones contienen aproximadamente 300 millones de alvéolos, que desplegados ocuparían una superficie de 70 metros cuadrados, unas 40 veces la extensión de la piel.

La respiración cumple con dos fases sucesivas, efectuadas gracias a la acción muscular del diafragma y de los músculos intercostales, controlados todos por el centro respiratorio del bulbo raquídeo. En la inspiración, el diafragma se contrae y los músculos intercostales se elevan y ensanchan las costillas. La caja torácica gana volumen y penetra aire del exterior para llenar este espacio. Durante la espiración, el diafragma se relaja y las costillas descienden y se desplazan hacia el interior. La caja torácica disminuye su capacidad y los pulmones dejan escapar el aire hacia el exterior.

Las Vías Respiratorias están formadas por la boca y las fosas nasales, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y los bronquiolos.

La laringe es el órgano donde se produce la voz, contiene las cuerdas vocales y una especie de tapón llamado epiglotis para que los alimentos no pasen por las vías respiratorias.

La tráquea es un tubo formado por unos veinte anillos cartilaginosos que la mantienen siempre abierta, se divide en dos ramas: los bronquios.

Los bronquios y los bronquiolos son las diversas ramificaciones del interior del pulmón, terminan en unos sacos llamadas alvéolos pulmonares que tienen a su vez unas bolsas más pequeñas o vesículas pulmonares, están rodeadas de una multitud de capilares por donde pasa la sangre y al realizarse el intercambio gaseoso se carga de oxígeno y se libera de CO2.

Los pulmones son dos masas esponjosas de color rojizo, situadas en el tórax a ambos lados del corazón, el derecho tiene tres partes o lóbulos; el izquierdo tiene dos partes.

La pleura es una membrana de doble pared que rodea a los pulmones.

         

(Click en cada imagen para ver láminas interactivas)

La respiración consiste en tomar oxígeno del aire y desprender el dióxido de carbono que se produce en las células.

Tiene tres fases :
1. Intercambio en los pulmones.
2. El transporte de gases.
3. La respiración en las células y tejidos.
El Intercambio en los pulmones

El aire entra en los pulmones y sale de ellos mediante los movimientos respiratorios que son dos:
En la Inspiración el aire penetra en los pulmones porque estos se hinchan al aumentar el volumen de la caja torácica. Lo cual es debido a que el diafragma desciende y las costillas se levantan.
En la Espiración el aire es arrojado al exterior ya que los pulmones se comprimen al disminuir de tamaño la caja torácica, pues el diafragma y las costillas vuelven a su posición normal.

Respiramos unas 17 veces por minuto y cada vez introducimos en la respiración normal ½ litro de aire. El número de inspiraciones depende del ejercicio, de la edad etc. la capacidad pulmonar de una persona es de cinco litros. A la cantidad de aire que se pueda renovar en una inspiración forzada se llama capacidad vital; suele ser de 3,5 litros. 

Cuando el aire llega a los alvéolos, parte del oxígeno que lleva atraviesa las finísimas paredes y pasa a los glóbulos rojos de la sangre. Y el dióxido de carbono que traía la sangre pasa al aire. Así la sangre se enriquece en oxígeno y se empobrece en dióxido de carbono. Esta operación se denomina hematosis. En este dibujo puedes verlo (Hb representa la Hemoglobina, una proteína que contiene hierro y a la cual se unen las moléculas de oxígeno). 

Transporte de los gases

El oxígeno tomado en los alvéolos pulmonares es llevado por los glóbulos rojos de la sangre hasta el corazón y después distribuido por las arterias a todas las células del cuerpo.

El dióxido de carbono es recogido en parte por los glóbulos rojos y parte por el plasma y transportado por las venas cavas hasta el corazón y de allí es llevado a los pulmones para ser arrojado al exterior.

La Respiración de las células

Toman el oxígeno que les lleva la sangre y/o utilizan para quemar los alimentos que han absorbido, allí producen la energía que el cuerpo necesita y en especial el calor que mantiene la temperatura del cuerpo humano a unos 37 grados.

Sitema Muscular

Los músculos son los motores del movimiento. Un músculo, es un haz de fibras, cuya propiedad mas destacada es la contractilidad. Gracias a esta facultad, el paquete de fibras musculares se contrae cuando recibe orden adecuada. Al contraerse, se acorta y se tira del hueso o de la estructura sujeta. Acabado el trabajo, recupera su posición de reposo.

Se distinguen tres tipos de tejido muscular:

• T.M. Estriado o Esquelético
• T.M. Liso
• T.M. Cardíaco

Los músculos estriados son rojos, tienen una contracción rápida y voluntaria y se insertan en los huesos a través de un tendón, por ejemplo, los de la masticación, el trapecio, que sostiene erguida lacabeza, o los gemelos en las piernas que permiten ponerse de puntillas. Aquí abajo puedes ver el aspecto al microscopio del tejido muscular estriado:

Los músculos lisos tapizan tubos y conductos y tienen contracción lenta e involuntaria. Se encuentran por ejemplo, recubriendo el tubo digestivo o los vasos sanguíneos (arterias y venas).

El músculo cardíaco (del corazón) es un caso especial, pues se trata de una variedad de músculo estriado, pero de contracción involuntaria.

El cuerpo humano posee unos 650 músculos de acción voluntaria. Tal riqueza muscular nos permite realizar innumerables movimientos. Hay músculos planos como el recto del abdomen, en forma de huso como el bíceps o muy cortos como los interóseos del metacarpo. Algunos músculos son muy grandes, como el dorsal en la espalda, mientras otros muy potentes como el cuadriceps en el muslo. Además los músculos sirven, junto con los huesos, como protección a los órganos internos así como de dar forma al organismo y expresividad al rostro.

Los músculos son conjuntos de células alargadas llamadas fibras. Están colocadas en forma de haces que a su vez están metidos en unas vainas conjuntivas que se prolongan formando los tendones, con lo que se unen a los huesos. Su forma es variable. La más típica es la forma de huso (gruesos en el centro y finos en los extremos) muy alargado.

Sus Propiedades :

• Son blandos
• Pueden deformarse
• Pueden contraerse

Su misión esencial es mover las diversas partes del cuerpo apoyándose en los huesos.

En el cuerpo humano hay más de 650 músculos. Para ver una clasificación de los músculos según su forma 

Los más importantes son :En la cabeza señalemos:
Los que utilizamos para masticar, llamados Maseteros.
El músculo que permite el movimiento de los labios cuando hablamos: Orbicular de los labios.
Los que permiten abrir o cerrar los párpados : Orbiculares de los ojos. Los que utilizamos para soplar o silbar, llamados Bucinadores. .

En el Cuello:
Los que utilizamos para doblar la cabeza hacia los lados o para hacerla girar : se llaman Esterno-cleido-mastoideos.
Los que utilizamos para moverla hacia atrás: Esplenio.

En el Tronco.
Los utilizados en la respiración: Intercostales, Serratos, en forma de sierra, el diafragma que separa el tórax del abdomen. Los pectorales, para mover el brazo hacia adelante y los dorsales, que mueven el brazo hacia atrás. Los trapecios, que elevan el hombro y mantienen vertical la cabeza. Aquí puedes ver los principales músculos del tronco visto frontalmente:

En los Brazos destacamos:
El deltoides que forma el hombro.
El bíceps Braquial que flexiona el antebrazo sobre el brazo.
El tríceps Branquial que extiende el antebrazo.
Los pronadores y supinadores hacen girar la muñeca y la mano.
Los flexores y extensores de los dedos. Músculos de la mano

 

En las Extremidades Inferiores destacamos:
Los glúteos que forman las nalgas.
El sartorio que utilizamos para cruzar una pierna sobre la otra.
El bíceps crural está detrás, dobla la pierna por la rodilla.
El tríceps está delante, extiende la pierna.
Los gemelos son los que utilizamos para caminar, forman la pantorrilla, terminan en el llamado tendón de Aquiles.
Los flexores y extensores de los dedos. 

Los músculos realizan el trabajo de extensión y de flexión, para aquello tiran de los huesos, que hacen de palancas . Otro efecto de trabajo de los músculos es la producción de calor, lo que interviene en la regulación de los centros nerviosos. En ellos se reciben las sensaciones, para que el sistema nervioso elabore las respuestas conscientes a dichas sensaciones 

Los músculos gastan mucho oxígeno y glucosa, cuando el esfuerzo es muy fuerte y prolongado, provocando que los músculos no alcancen a satisfacer sus necesidades, dan como resultado los calambres y fatigas musculares por acumulación de toxinas musculares, estos estados desaparecen con descanso y masajes que activen la circulación, para que la sangre arrastre las toxinas presentes en la musculatura.