Fisiología humana/Los sentidos

¿Qué son los sentidos?

Toda la realidad se experimenta a través de los sentidos. Los sentidos son métodos fisiológicos de percepción, por lo que un sentido tiene la facultad de percibir estímulos externos. Los sentidos y su operación, clasificación y teoría son temas muy estudiados por una variedad de ciencias.
Muchos neurólogos no concuerdan en las interpretaciones de la definición de los sentidos. Nuestros sentidos están divididos en dos grupos diferentes. Los exteroceptores detectan la estimulación que vienen desde afuera de nuestro cuerpo. Por ejemplo, el olfato, el gusto y el equilibrio. Los interoceptores reciben la estimulación desde el interior de nuestro cuerpo. Por ejemplo, la baja de presión sanguínea, cambios en el nivel de la glucosa y pH. Los niños por lo general, aprenden que existen cinco sentidos (visión, audición, tacto, olfato y gusto). Sin embargo, hay al menos cinco sentidos en el ser humano y un mínimo de dos mas observados en otros organismos. Los sentidos pueden variar de una persona a otra. Por ejemplo el gusto, para una persona un sabor puede ser agradable, pero para otra puede ser repugnante. Esto se debe a cómo el cerebro interpreta el estímulo que recibe.

Quimiorrecepción

Los sentidos de gustación (gusto) y percepción olfativa (olfato) se encuentran en la categoría de quimiorrecepción. Células especializadas actúan como receptores de ciertos componentes químicos. Al reaccionar estos componentes con los receptores, un impulso es enviado al cerebro y se registra como un cierto sabor u olor. La gustación y percepción olfativa son sentidos químicos ya que los receptores son sensibles a las moléculas de la comida y del aire.

Sistema gustativo

Vista semi -diagramática de una porción de la membrana mucosa de la lengua. Se muestran dos papilas fungiformes. En algunas de las papilas filiformes la prolongación epitelial se encuentra erecta, unas están separadas y tres de ellas están dobladas.

En los seres humanos, el sentido del gusto es conducido por las papilas gustativas y es transportado a tres de los doce nervios craneales. El nervio craneal VII (el nervio facial) transporta sensaciones de gustación desde la parte anterior de la lengua (excluyendo las papilas circunvaladas, ver papila lingual)y el paladar blando. El nervio craneal IX ( el nervio glosofaríngeo ) transporta las sensación del gusto desde el primer tercio anterior de la lengua (incluyendo la papila circunvalada). Por otra parte, una rama del nervio vago transporta algunas sensaciones de gusto desde la parte posterior de la cavidad oral (la faringe y epiglotis). La información desde el nervio craneal es procesada por el sistema gustativo. A pesar de que existen pequeñas diferencias de sensaciones, se pueden medir con instrumentos específicos, las papilas gustativas pueden responder a todos los tipos de sabores. La sensibilidad a los sabores es distribuida por toda la lengua y a otras regiones de la boca, donde están las papilas gustativas (epiglotis y paladar blando).

Las papilas

Las papilas son células epiteliales especializadas. Existen cuatro tipos de papilas: filiforme (con forma de hilo), fungiforme (con forma de hongo), foliada(con forma de hoja) y circunvalada(con forma de anillo). Todas las papilas con excepción de la filiforme tienen papilas gustativas en su superficie. Algunas actúan directamente por el canal de iones y otras actúan indirectamente.

• Papila fungiforme – como lo dice el nombre, tienen una ligera forma de hongo, si se mira por partes. Se encuentran principalmente en la punta de la lengua.
• Papila filiforme - son papilas angostas y largas que no contienen papilas gustativas pero son las más numerosas. Estas papilas son mecánicas y no tienen que ver con la gustación de los alimentos.
• Papila foliada – son rugosas y ranuradas y se sitúan hacia la parte posterior de la lengua
• Papila circunvalada – son alrededor de 3 a 14 de estas papilas. La mayoría de las personas las tienen en la parte posterior de la lengua. Están distribuidas en forma circular en fila justo en frente del surco terminal de la lengua.

Estructura de la papila gustativa

La cavidad bucal. La mejilla está cortada transversalmente y la lengua esta hacia afuera.

La papilla se forma por dos tipos de células: las células de soporte y las células gustativas.

Las células de soporte están distribuidas como peldaños de toneles y forma una membrana externa para las papilas. Sin embargo, algunas se encuentran en el interior de la papila entre las células gustativas. Las células gustativas ocupan la porción central de la papila, tienen forma de huso y cada una posee un gran núcleo esférico cerca de la mitad de la célula. El extremo periférico de la célula termina en el poro gustativo en un filamento fino similar a un pelo, el vello gustativo.

El proceso central ocurre en la extremidad profunda de la papila y ahí termina en varicosidades simples o bifurcadas.

La fibra nerviosa después de perder su envoltura medular entra en la papila gustativa y termina en extremidades finas entre las células gustativas, otras fibrilas nerviosas se ramifican entre la célula de soporte y termina en las extremidades finas. Sin embargo, se cree que son nervios de una sensación común, no gustativa.

Tipos de sabores

• Salado

Se puede decir que el receptor más simple encontrado en la lengua es el receptor de sal (NaCl). Un canal de ion en la célula de la pared gustativa permite a iones de Na⁺ entrar en la célula. Esto por sí solo despolariza la célula y abre las entradas de Ca₂⁺ reguladas por voltaje, inundando la célula con iones y conduciendo a la liberación del neurotransmisor. Este canal de sodio es conocido como EnAC y se compone de tres subunidades. El EnAC puede ser bloqueado por la droga amilorida en muchos mamíferos, especialmente en ratas. Sin embargo, la sensibilidad del sabor de la sal a la amilorida en seres humanos es mucho menos pronunciada, lo que lleva a la conjetura de que puede haber proteínas receptoras adicionales además de EnAC que no se han descubierto aún.

• Ácido

El sabor ácido indica la presencia de compuestos ácidos (iones H ⁺ en solución). Hay tres tres receptores diferentes de proteínas del sabor amargo. El primero es un canal iónico simple que permite que los iones de hidrógeno fluyan directamente a la célula. La proteína para esto es EnAC, la misma proteína implicada en la distinción del gusto de la sal (esto implica una relación entre los receptores de la sal y los receptores del sabor ácido y podría explicar porqué el sabor salado se reduce cuando está presente un sabor amargo ).

También hay canales H ⁺ presentes. El primero es un canal K ⁺, que normalmente permite que los iones K ⁺ salir de la célula. Los iones H ⁺ lo bloquean, atrapando los iones de potasio dentro de la célula (este receptor se clasifica como MDEG1 de la familia EnAC/Deg). Una tercera proteína se abre a iones Na ⁺ cuando un ion de hidrógeno se adhiere a ella, permitiendo que los iones de sodio disminuyan el gradiente de concentración en la célula. La afluencia de iones conduce a la apertura de una entrada Ca₂ ⁺ regulada por voltaje. Estos receptores trabajan juntos y conducen a la despolarización de la célula y a la liberación del neurotransmisor.

• Amargo

Hay muchas clases de compuestos amargos que pueden ser químicamente muy diferentes. Es interesante que el cuerpo humano haya desarrollado un sentido muy sofisticado para las sustancias amargas: podemos distinguir entre los muchos compuestos radicalmente diferentes que producen una respuesta generalmente "amarga". Esto puede ser debido a que el sentido del sabor amargo es muy importante para la supervivencia, ya que la ingestión de un compuesto amargo puede conducir a lesiones o a la muerte. Los compuestos amargos actúan a través de estructuras en las paredes celulares del gusto llamadas receptores acoplados a la proteína G (GPCR). Recientemente, fue descubierto un nuevo grupo de GPCR, conocido como el T2R, que se cree que sólo responden a los estímulos amargos.

Cuando el compuesto amargo activa el GPCR, a su vez libera gustducina. La proteína G- se une con la gustducina y forma tres subunidades. Cuando es activado por el GPCR, las subunidades se separan y activan la fosfodiesterasa, una enzima cercana. A continuación, se convierte en un precursor dentro de la célula de un mensajero secundario que cierra el canal de ión potasio. Este mensajero secundario puede estimular el retículo endoplásmico para liberar Ca₂ ⁺, lo que contribuye a la despolarización. Esto conduce a una acumulación de iones de potasio en la célula, a la despolarización y liberación de neurotransmisores. También es posible que algunos saborizantes amargos interaccionen directamente con la proteína G, debido a una similitud estructural con el GPCR correspondiente.

• Dulce

Como el sabor amargo, el sabor dulce también tiene relación con GPCR. El mecanismo específico depende de la molécula específica. Los edulcorantes "naturales" tales como los sacáridos activan el GPCR, que libera gustducina. La gustducina activa entonces la molécula adenilato ciclasa, que ya está dentro de la célula. Esta molécula aumenta la concentración de la molécula cAMP o adenosina 3', 5'-monofosfato cíclico. Esta proteína, ya sea directa o indirectamente cierra los canales del ión potasio, lo que conduce a la despolarización y la liberación de neurotransmisores. Los edulcorantes sintéticos tales como la sacarina activan diferentes GPCR, iniciando un proceso similar de transiciones de proteínas, comenzando con la proteína fosfolipasa A, que finalmente conduce al bloqueo de los canales iónicos de potasio.

• Umami

Umami es una palabra japonesa que significa "sabroso" o "jugoso". Se cree que los receptores umami actúan de la misma manera que los receptores amargos y dulces (implican los GPCR), pero no se sabe mucho sobre su función específica. Sabemos que umami detecta glutamatos que son comunes en las carnes, queso y otros alimentos ricos en proteínas. Los receptores de umami reaccionan a los alimentos tratados con glutamato monosódico (MSG). Esto explica por qué comer alimentos que tienen MSG a menudo dan una sensación de saciedad. Se cree que el aminoácido L-glutamato se une a un tipo de GPCR conocido como receptor de glutamato metabotrópico (mGluR4). Esto hace que el complejo de proteína G active un receptor secundario, que en última instancia conduce a la liberación de neurotransmisores. No se conocen los pasos intermedios.

Trastornos de la lengua

• Pérdida del sabor

Se puede perder el sentido del gusto si el nervio facial sufre algún daño. Otro caso es el síndrome de Sjogren, que es cuando se reduce la producción de saliva. En la mayoría de los casos, la pérdida del gusto es un síntoma típico de anosmia, la pérdida del sentido del olfato.

• Lengua irritada

Generalmente, causada por algún tipo de trauma, como cuando se muerde la lengua, se come algo picante o caliente, o cuando se ingiere un alimento o bebida muy ácido.

Si los dientes no están alineados, es de esperar el trauma de la lengua.

Algunas personas sienten la lengua irritada cuando aprietan los dientes (bruxismo).

Trastornos como la diabetes, anemia, algún tipo de deficiencia de vitaminas y ciertas enfermedades de la piel pueden incluir irritación de la lengua, entre otros síntomas.

• Glosodinia

Es una afección caracterizada por una sensación de ardor en la lengua.

• Glositis migratoria benigna

Esta afección se caracteriza por parches irregulares e inflamados en la superficie de la lengua que a menudo tiene bordes blancos. La lengua puede estar hinchada, roja o con irritación. Otro nombre que se le da a esta enfermedad es lengua geográfica. Las causas de la glositis migratoria benigna son desconocidas.

• Los factores de riesgo son:

1. Deficiencia de minerales o vitaminas.
2. Irritaciones locales producto de los enjuagues bucales, cigarros o alcohol.
3. Algún tipo de anemia.
4. Infecciones.
5. Algunos medicamentos.
6. Estrés.

Sistema olfativo

El olfato es el sentido de oler. En los seres humanos el sentido de oler reside en la nasofaringe. Las moléculas transportadas por el aire se disuelven en la superficie epitelial húmeda del pasaje nasal. La neurona receptora olfativa envía un impulso a través del nervio craneal I (el nervio olfativo). A pesar de que el 80-90% de lo que creemos que es "sabor" en realidad es debido al olor. Esta es la razón por la que cuando se está resfriado o congestionado, es mas difícil captar el sabor de las comidas.

Receptores

Los seres humanos tenemos 347 genes funcionales del receptor del olor; en cambio los otros genes tienen mutaciones sin sentido. Este número se determinó analizando el genoma en el Proyecto Genoma Humano; el numero puede variar dentro de los grupos étnicos y entre los individuos. Por ejemplo, no todas las personas pueden oler el androstenediona, un componente del sudor masculino.

Cada neurona receptora olfativa en la nariz puede expresar solo un receptor funcional de olor. Las células nerviosas receptoras pueden funcionar como un sistema de cerradura: Si las moléculas del olor encajan en la cerradura, la célula nerviosa responderá. De acuerdo con la teoría de la forma, cada receptor detecta una característica de la molécula del olor. La teoría de la debilidad de la forma forma, dice que los diferentes receptores detectan solo pequeños fragmentos de moléculas y que estos diminutos sistemas de entrada se combinan para crear una gran percepción olfativa (similar a la manera de la percepción visual que se construye de sensaciones de poca información combinadas y refinadas para crear una percepción general). Una teoría alternativa, la teoría vibracional propuesta por Luca Turín (1996, 2002), postula que los receptores de olor detectan las frecuencias de vibraciones de las moléculas de olor en el infrarrojo por el efecto túnel del electrón. Sin embargo, las predicciones de conducta de esta teoría han sido insuficientes (Keller and Vosshall, 2004).

La neurona receptora olfativa, también llamada neurona sensorial olfativa, es la célula de transducción primaria en el sistema olfativo. Los seres humanos tienen alrededor de 40 millones de neuronas receptoras olfativas. En los vertebrados estas neuronas residen en el epitelio olfativo en la cavidad nasal. Estas células son neuronas bipolares con una dendrita frente al interior del espacio de la cavidad nasal y una neurita que viaja a lo largo del nervio olfativo al bulbo olfatorio.

Muchos diminutos cilios parecidos a cabellos sobresalen de la dendrita de la célula receptora olfativa y penetran en el moco que cubre la superficie del epitelio olfatorio. Estos cilios contienen receptores olfatorios, un tipo de receptor acoplado a proteína G. Cada célula receptora olfatoria tiene sólo un tipo de receptor olfatorio, pero muchas células receptoras olfativas por separado contienen el mismo tipo de receptor olfativo. Las neuritas de las células receptoras olfativas del mismo tipo se unen al glomérulo en el bulbo olfativo.

Los receptores olfatorios pueden unirse a variadas moléculas de olor. El receptor olfativo activado a su vez activa la proteína G GFL intracelular, y la adenilato ciclasa y la producción de AMP cíclico abre canales iónicos en la membrana celular, dando como resultado una afluencia de iones sodio y calcio dentro de la célula. Esta afluencia de iones positivos hace que la neurona se despolarice, generando un potencial de acción.

Las neuronas receptoras olfatorias individuales son reemplazadas aproximadamente cada 40 días por células madres neuronales que residen en el epitelio olfativo. La regeneración de las células receptoras olfativas, como una de las pocas instancias de neurogénesis en el sistema nervioso central, ha despertado un interés considerable en diseccionar las vías de desarrollo y diferenciación neuronal en organismos adultos.

En el cerebro

El nervio olfatorio desde la nariz al cerebro. (amarillo)

Las neuronitas de todos las miles de células que expresan el mismo receptor de olores convergen en el bulbo olfatorio. Las células mitrales en el bulbo olfatorio envían la información sobre las características individuales a otras partes del sistema olfatorio en el cerebro, que reúne las características en una representación del olor. Como la mayoría de las moléculas de olor tienen muchas características individuales, la combinación de características da al sistema olfativo una amplia gama de olores que puede detectar.

La información del olor es fácilmente almacenada en la memoria a largo plazo y tiene conexiones fuertes con la memoria emocional. Esto ocurre posiblemente debido al estrecho vínculo anatómico del sistema olfativo con el sistema límbico y el hipocampo, áreas del cerebro que durante mucho tiempo se sabe que están involucradas en la emoción y la memoria espacial, respectivamente.

Olfacción de feromonas

Algunas feromonas son detectadas por el sistema olfatorio, aunque en muchos vertebrados las feromonas también son detectadas por el órgano vomeronasal, localizado en el vomer, entre la nariz y la boca. Las serpientes lo usan para oler la presa, sacando la lengua y tocando el órgano. Algunos mamíferos hacen una mueca llamada reflejo de Flehmen para dirigir el aire directamente a este órgano. En los seres humanos, se desconoce si existen o no las feromonas.

Olfacción y gustación

El olfato, el gusto y los receptores trigeminales juntos contribuyen al sabor. Hay que destacar que no hay más de 5 sabores distintivos: salado, amargo, dulce, amargo y umami. Los 10.000 olores diferentes que los seres humanos usualmente reconocen como “sabores” a menudo se pierden o se reducen severamente con la pérdida del olfato. Esta es la razón por la cual la comida tiene poco sabor cuando la nariz está bloqueada, como por un resfriado.

El actor clave de la nutrición en el sabor es la función olfativa, entre el 80-90% de lo que consideramos el sabor depende de nuestro sentidos de olfato. Con el envejecimiento disminuye nuestra función olfativa. En los ancianos es necesario un cuidadoso control del apetito debido a las alteraciones en la función olfativa. Los nutricionista sugieren dar suplementos de zinc y hierro para mejorar el sentido del olfato y gusto.

Trastornos del olfato

• Anosmia

La anosmia es la falta de olfato, o la pérdida del sentido del olfato. Puede ser de forma temporal o permanente. Un término relacionado es la hiposmia que se refiere a la disminución en la capacidad de oler. Algunas personas pueden ser anósmicas en relación a un olor en particular. Esto se llama “anosmia especifica” y puede ser un factor genético. La anosmia puede tener una serie de efectos perjudiciales. Los pacientes con anosmia pueden encontrar las comidas menos apetitosas. La pérdida de olfato puede ser perjudicial ya que puede dificultar la detención de una fuga de gas, fuego, olor corporal y comida en mal estado. Considerar la anosmia como trivial puede dificultar que un paciente reciba los mismos tipos de tratamiento que un paciente que presenta la perdida de otros sentidos como la audición o la vista.

Una pérdida temporal del olfato puede ser ocasionada por una congestión nasal o infección. En contraste, una pérdida permanente del sentido del olfato puede ser causada por la muerte de las neuronas receptoras olfatorias en la nariz, o por una lesión en el cerebro, donde se daña el nervio olfatorio o las áreas del cerebro que procesan el olor.

La falta del sentido del olfato de nacimiento, se debe a factores genéticos, y hace referencia a una anosmia congénita. La anosmia puede ser un signo de una enfermedad degenerativa del cerebro, como el Parkinson y Alzheimer. Otras causas específicas de pérdida permanente pueden provenir de un daño en las neuronas receptoras olfatorias debido al uso de aerosoles nasales. Para evitar la pérdida del olfato que es causado por los aerosoles, solo se deben usar durante periodos cortos de tiempo. Los aerosoles nasales que se usan para tratar la congestión relacionada con la alergia son los únicos aerosoles nasales que son seguros de usar durante largos períodos de tiempo.

• Fantosmia

La fantosmia es el fenómeno de oler olores que no están presentes. (olores fantasmas AKA). Los olores más comunes son los olores desagradables como carne descompuesta, vómito, heces, humo de cigarro, etc. La fantosmia a menudo es resultado del daño al tejido nervioso en el sistema olfativo. El daño puede ser causado por infección viral, trauma, cirugía y posible exposición a toxinas o drogas. Además, puede ser inducida por la epilepsia que afecta a la corteza olfativa. También se piensa que la condición puede tener orígenes psiquiátricos.

• Disosmia

Cuando las cosas tienen un olor diferente del que deberían tener.

El sentido de la visión

La visión necesita de los ojos y del cerebro para procesar cualquier información. La mayoría de los estímulos se llevan a cabo a través de la visión y la información es enviada al cerebro por los impulsos nerviosos. Al menos un tercio de la información de lo que el ojo ve se procesa en la corteza cerebral del cerebro.

Anatomía del ojo

Vista de la sección del ojo humano.

El ojo humano es una esfera alargada de aproximadamente 1 pulgada (2,5 cm) de diámetro y está protegido por un receptáculo óseo en el cráneo. El ojo tiene tres capas o láminas que forman la pared exterior del globo ocular, que son la esclera, la coroides y retina.

• Esclera

La capa externa del ojo es la esclera o esclerótica, que es una capa fibrosa blanca y resistente que mantiene, protege y sostiene la forma del ojo. El frente de la esclerótica es transparente y se llama córnea. La córnea refracta los rayos de luz y actúa como la ventana externa del ojo.

• Coroides

La capa fina media del ojo es la coroides, también conocida como la capa coroidea o coroidea, es la capa vascular del ojo situada entre la retina y la esclerótica. La coroides proporciona oxígeno y nutrición a las capas externas de la retina. También contiene un pigmento no reflexivo que actúa como un escudo de luz y evita la dispersión de la luz. La luz entra por la parte frontal del ojo a través de un agujero en la capa coroidea llamada la pupila. El iris se contrae y se dilata para compensar los cambios en la intensidad de la luz. Si la luz es brillante, el iris se contrae haciendo que la pupila sea más pequeña, y si la luz es tenue, el iris se dilata haciendo que la pupila sea más grande. Justo después del iris está la lente, que está compuesta principalmente de proteínas llamadas cristalinas. La lente está unida por las zónulas al cuerpo ciliar que contiene los músculos ciliares que controlan la forma de la lente para su adaptación. Junto con el cuerpo ciliar y el iris, la coroides forma el tracto uveal. La úvea es el centro de las tres capas concéntricas que componen el ojo. El nombre es posiblemente una referencia a su color casi negro, apariencia arrugada y forma y tamaño de uva, cuando está intacto en el ojo de un cadáver.

• Retina

Ilustración de un “punto ciego”. Sitúa tu cabeza a 30 cm (un pie) del monitor. Cierra tu ojo derecho mira el punto del lado derecho con el ojo izquierdo. Mueve tu cabeza lentamente y acércate. Cuando veas el punto correctamente, el punto izquierdo desaparecerá.

La tercera o la capa más interna del ojo se llama retina. En humanos adultos la retina entera es el 72% de una esfera de alrededor de 22 milímetros de diámetro. La retina se extiende sobre dos tercios de la coroides, que se encuentra en el compartimiento posterior. El compartimento está lleno de humor vítreo que es un material claro y gelatinoso. Dentro de la retina hay células llamadas células de bastones y células cono, también conocidas como fotorreceptores. Los bastones son muy sensible a la luz y no distinguen el color, es por eso que cuando estamos en una habitación oscura solo vemos tonos de gris. Los conos son sensibles a las diferentes longitudes de onda de la luz, y así es como podemos distinguir diferentes colores. La carencia de conos sensibles a la luz roja, azul o verde causa a los individuos deficiencias en la visión del color o varios tipos de daltonismo. En el centro de la retina está el disco óptico, a veces conocido como "el punto ciego" porque carece de fotorreceptores. Es donde el nervio óptico sale del ojo y lleva los impulsos nerviosos al cerebro. La córnea y la lente del ojo centran la luz en una pequeña área de la retina llamada fóvea central donde los conos están densamente concentrados. La fóvea es una hendidura que tiene la mayor agudeza visual y es responsable de nuestra visión central aguda, no hay bastones en la fóvea.

Organización axial de la retina (de Cajal, 1911). (Cajal, 1991): S. R. Y. Cajal, Histologie Du Système nerveux de Lhomme et Des Vertébrés, Maloine, París, 1911 Organización axial simplificada de la retina. La retina es un conjunto apilado de varias capas neuronales. La luz se concentra desde el ojo y pasa a través de estas capas (de izquierda a derecha) para incidir en los fotorreceptores (capa derecha). Esto provoca una transformación química que media una propagación de la señal a las células bipolares y horizontales (capa amarilla media). La señal se propaga entonces a las células amacrinas y ganglionares. Estas neuronas en última instancia, pueden producir potenciales de acción en sus axones. Este patrón espaciotemporal en espigas determina la conexión de los ojos al cerebro.

• Fotorreceptores

Un fotorreceptor o célula fotorreceptora, es un tipo de neurona especializada que se encuentra en la retina del ojo y que es capaz de hacer fototransducción. Más específicamente, los fotorreceptores envían señales a otras neuronas mediante un cambio en la membrana potencial cuando absorbe fotones.

Diagrama de cono y bastón

Finalmente, esta información será usada por el sistema visual para formar una representación completa del mundo visual. Hay dos tipos de fotorreceptores: los bastones son responsables de la visión escotópica o nocturna, mientras que los conos son responsables de la visión fotópica o visión diurna, así como de la percepción del color.

• Músculos extraoculares

Cada ojo tiene seis músculos que controlan sus movimientos: el recto lateral, el recto medial, el recto inferior, el recto superior, el oblicuo inferior y el oblicuo superior. Cuando los músculos ejercen diferentes tensiones, se produce un movimiento giratorio sobre el globo. Esta es una rotación casi pura, con sólo alrededor de un milímetro de traslación, por lo tanto el ojo puede rotar en torno a un solo punto en el centro del ojo.

Cinco de los músculos extraoculares tienen su origen en la parte posterior de la órbita en un anillo fibroso llamado el anillo de Zinn. Cuatro de éstos se insertan sobre el globo en su mitad anterior (es decir, delante del ecuador del ojo). Estos músculos tienen el nombre de músculos rectos. Se insertan en el globo en las posiciones 12, 3, 6 y 9 horas, y se llaman los músculos rectos superior, lateral, inferior y medio.

Movimiento del ojo

El sistema visual en el cerebro es demasiado lento para procesar la información si las imágenes se deslizan a través de la retina a más velocidad de unos pocos grados por segundo, por lo tanto, para que los seres humanos puedan ver mientras los objetos se mueven, el cerebro debe compensar el movimiento de La cabeza girando los ojos. Para obtener una visión clara del mundo, el cerebro debe girar los ojos para que la imagen del objeto recaiga en la fóvea. Los movimientos oculares son, por lo tanto, muy importantes para la percepción visual, y cualquier fallo al hacerlos correctamente puede conducir a graves discapacidades visuales. Tener dos ojos es una complicación añadida, porque el cerebro debe guiar a ambos con suficiente precisión para que el objeto recaiga en los puntos correspondientes de las dos retinas; De lo contrario, se produciría una visión doble. Los movimientos de las diferentes partes del cuerpo son controlados por los músculos estriados que actúan alrededor de las articulaciones. Los movimientos del ojo no son una excepción, pero tienen ventajas especiales que no comparten los músculos esqueléticos y las articulaciones, y por lo tanto son considerablemente diferentes.

• Experimento

Levanta tu mano hacia arriba, alrededor de un pie (30 cm) frente a tu nariz. Mantén la cabeza inmóvil y mueve tu mano de lado a lado, lentamente al principio, y luego más y más rápido. Al principio podrás ver tus dedos muy claramente. Pero a medida que la frecuencia del movimiento llega cerca de un hertzio, los dedos se verán borrosos. Ahora, mantén la mano inmóvil y agita la cabeza (arriba y abajo o izquierda y derecha). No importa lo rápido que muevas la cabeza, la imagen de tus dedos permanece clara. Esto demuestra que el cerebro puede mover los ojos en contra del movimiento de la cabeza mucho mejor de lo que puede seguir el movimiento de la mano. Cuando su sistema de búsqueda falla en el movimiento con la mano, las imágenes ¨resbalan¨ en la retina y se ve una mano borrosa.

Como se ve un objeto

• Los rayos de luz entran en el ojo a través de la córnea (parte frontal transparente del ojo que focaliza los rayos de luz).
• Entonces, los rayos de luz penetran a través de la pupila, que está rodeada por el iris que controla la cantidad de luz que penetra en el ojo.
• Luego, los rayos de luz llegan al cristalino (lente que enfoca aún más los rayos de luz)
• Luego, los rayos de luz atraviesan el humor vítreo (sustancia transparente similar a gelatina)
• Los rayos de luz llegan a la retina, que procesa y convierte la luz incidente en señales neuronales utilizando pigmentos especiales en las células bastones y conos.
• Estas señales neuronales se transmiten a través del nervio óptico,
• Entonces, las señales neuronales se mueven a través de la vía visual - nervio óptico> quiasma óptico> tracto óptico> radiaciones ópticas> cortex
• Entonces, las señales neuronales alcanzan la corteza occipital (visual) y sus radiaciones para ser procesadas por el cerebro.
• La corteza visual interpreta las señales como imágenes y junto con otras partes del cerebro, interpreta las imágenes para extraer la forma, el significado, la memoria y el contexto de las imágenes.

Percepción de profundidad

Percepción de la profundidad en un cono móvil

La percepción de profundidad es la capacidad visual para percibir el mundo en tres dimensiones. Es un rasgo común a muchos animales superiores. La percepción de profundidad permite al observador medir con precisión la distancia a un objeto.

La percepción de la profundidad se confunde a menudo con la visión binocular, también conocida como estereopsis. La percepción de profundidad se basa en la visión binocular, pero también utiliza muchas otras señales monoculares.

Enfermedades, trastornos y cambios relacionados con la edad

Hay muchas enfermedades, trastornos y cambios relacionados con la edad que pueden afectar a los ojos y sus estructuras circundantes. A medida que el ojo envejece hay ciertos cambios que se pueden atribuir únicamente al proceso de envejecimiento. La mayoría de estos procesos anatómicos y fisiológicos siguen un declive gradual. Con el envejecimiento, la calidad de la visión empeora debido a razones independientes a las enfermedades oculares causadas por el envejecimiento de los ojos.

Los cambios funcionalmente más importantes parecen ser una reducción en el tamaño de la pupila y la pérdida de capacidad de acomodación o enfoque (presbicia). El área de la pupila regula la cantidad de luz que puede alcanzar la retina. El grado en que la pupila se dilata también disminuye con la edad. Debido al tamaño más pequeño de la pupila, los ojos más viejos reciben mucha menos luz en la retina. En comparación con los más jóvenes, es como si las personas mayores llevaran gafas de sol de mediana densidad cuando la luz es brillante y gafas muy oscuras cuando la luz es tenue. Por lo tanto, para todas las tareas visuales detalladas las personas mayores requieren iluminación adicional.

• Daltonismo

Ejemplo de una carta de color Ishihara. El número "74" debe ser claramente visible para los individuos con visión normal. Las personas con tricromacia pueden leer "21", y aquellos con acromatopsia no distinguen ningún número.

El daltonismo o deficiencia en la visión del color, en humanos es una incapacidad de percibir diferencias entre algunos o todos los colores, que las demás personas pueden distinguir. En la mayoría de los casos es de naturaleza genética, pero también puede ocurrir por daños en el ojo, nervio o cerebro; o debido a la exposición a ciertos productos químicos. Existen muchos tipos de daltonismo. El mas común es por herencia de trastornos de los fotorreceptores, pero también puede ser adquirido por daños en la retina, el nervio óptico o áreas cerebrales superiores. Generalmente los tratamientos no curan la enfermedad, pero existen tratamientos con filtros de color y lentes de contacto que podrían ayudar a la persona a diferenciar mejor los distintos colores.

• Ceguera nocturna

También conocido como nictalopía, es un estado que dificulta o imposibilita ver en la oscuridad. Es un síntoma de varias enfermedades oculares. La ceguera nocturna puede existir desde el nacimiento, o ser causada por lesiones o desnutrición (por ejemplo, una falta de vitamina A). La causa mas común de nictalopía es la retinitis pigmentosa, un trastorno en que las células bastones de la retina pierden gradualmente su capacidad para responder a la luz. Los pacientes que padecen esta condición genética presentan una nictalopía progresiva e incluso se puede ver afectada su visión diurna. En la ceguera nocturna congénita estacionaria las células bastón no funcionan desde el nacimiento y como su nombre sugiere, los pacientes no empeoran. Otra causa de la enfermedad es la deficiencia de retinol o vitamina A, que se encuentra en el aceite de pescado, en el hígado y en los productos lácteos.

• Ceguera diurna

También conocida como hemeralopía, que es la incapacidad de ver en la luz brillante. La visión diurna empeora y empeora. La visión nocturna permanece inalterada debido a que los bastones funcionan bien, en oposición a los conos (intervienen en la visión diurna), que se ven afectados por la hemeralopia y a su vez degradan la respuesta óptica diurna.

• Flotadores

Impresión de los flotadores, como se ven frente al cielo azul.

También conocidas como moscas volantes o miodesopsias, son depósitos de varios tamaños, formas, consistencia, índice refractivo y motilidad dentro del humor vítreo transparente del ojo. Los flotadores están suspendidos en el humor vítreo, el fluido o gel que ocupa el ojo. Por consiguiente, generalmente siguen el movimiento rápido del ojo, mientras se amontonan lentamente dentro del fluido. Los flotadores son visibles solo porque no se fijan perfectamente con el ojo. Las formas son sombras proyectadas en la retina por una diminuta estructura de proteína o restos de células desechadas a través de los años y atrapadas en el humor vítreo. Son comunes después de una operación de cataratas o trauma. En algunas ocasiones, los flotadores son congénitos.

• Glaucoma

Foto de niños que sujetan un balón, así lo ve una persona que padece glaucoma.

Es un grupo de enfermedades del nervio óptico que causa la pérdida de las células ganglionales de la retina en un patrón característico de neuropatía óptica. Aunque la presión alta intraocular es un factor de riesgo significativo para el desarrollo de glaucoma, no es seguro que esta sea la causa del glaucoma. Una persona puede desarrollar daños en el nervio, teniendo una presión relativamente baja, mientras que una persona que tiene la presión alta durante años puede que no desarrolle nunca ningún daño. Si el glaucoma no se trata, permanecerá el daño del nervio óptico y la pérdida en el campo visual, que puede terminar en una ceguera.

• Agnosia visual

La agnosia visual es la incapacidad del cerebro para dar sentido o uso de algunas partes del estímulo visual normal y se caracteriza por la incapacidad de reconocer objetos o caras familiares. Se diferencia de la ceguera en que esta es la falta de entrada sensorial al cerebro debido al daño en el ojo o el nervio óptico. La agnosia visual está a menudo causado por un accidente cerebrovascular, en el lóbulo parietal posterior en el hemisferio derecho del cerebro. Análisis minuciosos de la naturaleza de la agnosis visual están dirigidos para entender mejor el rol del cerebro en la visión normal.

• Atropa belladonna

Atropa belladona es una planta que puede ser mortal. La atropina que produce esta planta hace que se dilaten los ojos. Así fue usada por las mujeres en la Edad Media para mostrarse mas atractivas a los hombres. Hoy aún es utilizada por los oftalmólogos. La atropina es un competidor de la acetilcolina. Entra en sus receptores en la membrana postsinaptica produciendo un potencial de acción, de tal manera que la acetilcolina se queda sin receptores por lo que los iones de Na no se pueden liberar.

Pensamiento crítico

Las respuestas del pensamiento crítico las encontrara aquí

1. Explicar por qué no se conoce normalmente el punto ciego.
2. Mirar fijamente una luz brillante por 10 segundos y después mirar fijamente una hoja blanca de papel. ¿Qué es lo que se observa? Y ¿Por qué?
3. ¿Qué es lo que hace que las cosas desaparezcan cuando estás mirándolas fijamente en la noche y cómo hacer para que vuelvan a aparecer?
4. Nombrar a qué son sensible los bastones y los conos.
5. Explicar cómo actúa la Atropa belladona.

El sentido de la audición

Micrografía de las estructuras del interior del oído, llamadas estereocilias

El oído es el órgano sensorial que recolecta y detecta ondas sonoras y juega un papel importante en el sentido del equilibrio y posición corporal. Los receptores sensoriales para el oído y el equilibrio son mecanorreceptores que se encuentran en el oído interno; estos receptores son células ciliadas que tienen estereocilias (microvellosidades largas) que son extremadamente sensibles a las estimulaciones mecánicas.

Anatomía del oído

El oído tiene tres divisiones: oído externo, medio e interno.

• Oído externo (aurícula, canal auditivo, superficie del tímpano)

Diagrama de la anatomía del oído humano

El oído externo es la porción más externa del oído. El oído externo incluye el pabellón auricular (auricula), el conducto auditivo y en la capa más superficial del tímpano (también llamada membrana timpánica). Aunque la palabra "oído" puede referirse correctamente al pabellón (el apéndice del cartílago cubierto de carne a cada lado de la cabeza), esta parte del oído no es vital para la audición. El diseño complejo del oído externo humano ayuda a capturar el sonido, pero la parte funcional más importante del oído es el canal auditivo. La piel del canal auditivo esta unida al cartílago; la piel más delgada del fondo del canal que se encuentra en el hueso del cráneo. Si el conducto auditivo no está abierto, la audición se amortiguará. La cera del oído (conocida como cerumen) es producida por glándulas en la piel de la parte externa del canal auditivo. Solo la piel más gruesa del canal auditivo que produce cerumen tiene vello. El oído externo termina en la capa más superficial de la membrana timpánica. La membrana timpánica se denomina comúnmente el tímpano.

Oído medio (cavidad llena de aire detrás del tímpano, que incluye el tímpano y huesos del oído)

El oído medio incluye la mayor parte del tímpano (membrana timpánica) y los 3 huesos o huesecillos: el martillo, incus (yunque) y estribo. La apertura de la trompa de Eustaquio está dentro del oído medio. El martillo tiene una parte alargada (el mango) que se fija a la porción móvil del tímpano. El incus es el puente entre el martillo y el estribo. El estribo es el hueso mas pequeño del cuerpo humano. El estribo transfiere la vibración del incus a la ventada oval, la cual está conectada a una porción del oído interno. Es el hueso final en la cadena que transfiere las vibraciones desde el tímpano al oído interno.

Representación 3D del oído medio.

La distribución de estos tres huesos es similar a la del aparato de Rube Goldberg: el movimiento de la membrana timpánica causa el movimiento del primer hueso, lo que provoca el movimiento del segundo y que a su vez causa movimiento en el tercer hueso. Cuando el tercer hueso empuja hacia abajo, provoca el movimiento de líquido dentro de la cóclea (una parte del oído interno).

Este fluido solo se mueve cuando la base del estribo presiona hacia abajo dentro del oído medio. Sin embargo, a diferencia del canal auditivo abierto, el aire del oído medio no está en contacto directo con el exterior. La trompa de Eustaquio conecta la cámara del oído medio con la parte trasera de la faringe. El oído medio humano es muy parecido a un seno paranasal especializado, llamado cavidad timpánica, y como el seno paranasal es una cavidad mucosa, rugosa y ahuecada en el cráneo que se ventila a través de la nariz. La porción mastoidea del hueso temporal, que se puede sentir como un bulto en el cráneo detrás de la oreja, también contiene aire, que se ventila a través del oído medio.

• Oído interno (cóclea, vestíbulo y canales semicirculares)

El oído interno incluye el órgano de la audición (la cóclea) y el órgano del equilibrio (el laberinto o aparato vestibular) que está en armonía con los efectos de la gravedad y del movimiento. La zona del equilibrio del oído interno está compuesta por tres canales semicirculares y el vestíbulo.

El oído interno está encajado en el hueso más duro del cuerpo. Dentro de este hueso duro, hay huecos llenos de líquido. Dentro de la cóclea hay tres espacios llenos de liquido: el canal timpánico, el canal vestibular y el canal medio. El octavo nervio craneal viene desde el bulbo raquídeo y se conectan con el oído interno.

Anatomía interna del oído.

Cuando las ondas sonoras inciden sobre el tímpano, el movimiento se transfiere a la base del estribo, que está unida a la ventana oval y presiona en uno de los conductos llenos de líquido de la cóclea. Las células ciliadas en el órgano de Corti son estimuladas por frecuencias particulares de sonido, basadas en su ubicación dentro de la cóclea. Los sonidos de volumen alto están en una frecuencia más alta y debido a la longitud de onda más corta "golpean" la membrana "más rápidamente" (cerca de la ventana oval). En contraste, los sonidos de baja frecuencia tienen longitudes de onda mayores y viajan a través de la escala vestibular antes de golpear la membrana tectorial cerca del extremo de la cóclea. El fluido dentro de la cóclea se mueve, flotando en contra de las células receptoras (vellos) del órgano de Corti, que produce una respuesta graduada basada en el volumen del sonido. Entonces, las células ciliadas estimulan las células nerviosas en el Ganglión Espiral, que envía la información a través de la porción auditiva del octavo nervio craneal al cerebro. Los seres humanos son capaces de oír sonidos entre los 20 Hz y 20.000 Hz.

Los mamíferos que pueden oír sonidos de menor frecuencia, como las ballenas y los elefantes, tienen una cóclea más larga. Los seres humanos tienden a perder la capacidad de oír las altas frecuencias, lo que ha llevado a los adolescentes a usar tonos de llamada de alta frecuencia (por encima de de 17, 000 Hz) que no pueden ser detectados por los profesores de mediana edad.

• Células ciliadas

Las células ciliadas son células columnares, cada una con un grupo de entre 100 y 200 cilios especializados en la parte superior, a lo que se debe su nombre. Estos cilios son mecanosensores que sirven para oír. La membrana tectorial descansa ligeramente sobre el cilio más largo. Dicha membrana se mueve hacia abajo y hacia el frente con cada ciclo de sonido, inclinando los cilios y permitiendo la entrada de la corriente eléctrica a la célula ciliada. Las células ciliadas, como los fotorreceptores de los ojos, muestran una respuesta graduada, a diferencia de los picos típicos de otras neuronas. Inmediatamente sobre las células ciliadas el órgano de Corti hay una “membrana tectorial” que sobresale.

corte seccional de la cóclea

Cuando los huesos del oído medio vibran en la ventana oval, las vibraciones son transmitidas al fluido de la cóclea y finalmente causa que la ventana circular en la cóclea sobresalga hacia afuera. Estas vibraciones desvían la membrana sobre la que se encuentra el órgano de Corti, provocando que las tres hileras de las células ciliadas externas se “froten” contra de la membrana tectorial sobresaliente. Por su actividad similar a la de los músculos amplifican las vibraciones más débiles para las células ciliadas internas. Los sonidos más fuertes no son amplificados. Las células ciliadas internas perturbadas activan las fibras nerviosas cocleares. El modelo actual es que los cilios están unidos uno sí por conexiones “en puntas”, estructuras que unen las puntas de los cilios uno a otro. El estiramiento y la compresión de los enlaces “en puntas” puede abrir un canal de iones y producir el potencial de receptor en la célula ciliada.

Estos potenciales graduados no están limitados por propiedades de “todo o nada” de un potencial de acción. Hay mucho menos células ciliadas que fibras nerviosas aferentes (que llevan mensaje al cerebro) en la cóclea. El nervio que inerva la cóclea es el nervio coclear y forma el nervio craneal número VIII con el nervio vestibular del órgano de equilibrio. Las dendritas neuronales inervan las células ciliadas cocleares.

Se cree que el neurotransmisor es el glutamato. Para la unión presináptica, existe un "cuerpo denso presináptico" o lazo distinto. Este cuerpo denso está rodeado de vesículas sinápticas y se cree que ayuda en la liberación rápida del neurotransmisor. Las proyecciones eferentes desde el cerebro a la cóclea, también juegan un papel importante en la percepción del sonido. La sinapsis eferente ocurre en las células ciliadas externas y en la dendritas aferentes bajo las células ciliadas internas.

El proceso de escuchar

La detección del sonido se asocia con el giro temporal posterior superior derecho del cerebro. El giro temporal superior contiene varias estructuras importantes del cerebro, incluyendo la ubicación de la corteza auditiva primaria, la región cortical responsable de la sensación de sonido. A las secciones 41 y 42 se les denomina el área auditiva primaria del cerebro y procesan las características básicas del sonido, como el tono y el ritmo. El área de asociación auditiva se localiza dentro del lóbulo temporal del cerebro, en un área denominada área de Wernicke, o área 22. Esta área, cerca del surco cerebral lateral, es una región importante para el procesamiento de la energía acústica de modo que pueda ser distinguida como habla, música o ruido. También interpreta las palabras que se escuchan en un patrón de pensamiento asociado de comprensión y entendimiento. El área gnóstica del cerebro (áreas 5, 7, 39 y 40) ayuda a integrar todos los patrones de los sentidos entrantes para que se pueda formar un pensamiento común (correlacionado) usando toda la información sensorial que llegue.

Escuchar bajo el agua

El umbral de audición y la capacidad para localizar las fuentes de sonido se reducen bajo el agua donde la velocidad del sonido es más rápida que en el aire. Bajo el agua, la audición es por la conducción ósea y la localización de sonido aparece dependiendo de las diferencias en la amplitud detectada por la conducción ósea.

La localización de los sonidos por los seres humanos

Los seres humanos son normalmente capaces de escuchar frecuencias de sonido que van desde aproximadamente 20Hz a 20kHz. Nuestra capacidad de localizar exactamente de dónde viene el sonido, depende de la capacidad auditiva de cada uno de los dos oídos y de la calidad exacta del sonido. Puesto que cada oído se encuentra en un lado opuesto de la cabeza, un sonido llegará antes a la oreja más cercana y su amplitud será más fuerte en ese oído. Gran parte de la capacidad del cerebro para localizar el sonido depende de las diferencias de intensidad interaurales (entre los oídos) y de las diferencias interaurales temporales o de fase.

Se conocen dos mecanismos que se utilizan para localizar el sonido.

Las neuronas granulosas pueden captar diferencias de tiempo tan pequeñas como el tiempo que tarda el sonido en pasar de un oído al otro (10 milisegundos). Cuando son frecuencias altas, frecuencias con una longitud de onda más corta que la cabeza del oyente, llega más intensidad de sonido al oído más cercano. La ecolocalización humana es una técnica que implica la ecolocalización utilizada por personas ciegas para explorar dentro de su entorno.

Proceso de equilibrio

La equilibriocepción o sentido del equilibrio es uno de los sentidos fisiológicos. Permite a los seres humanos y animales caminar sin caerse. Algunos animales son mejores en esto que los seres humanos, por ejemplo dejando a un gato (cuadrúpedo que usa su oído interno y su cola) caminar sobre un superficie estrecha. Todas las formas de equilibriocepción pueden ser descritas como la detección de aceleración.

Esto es determinado por el nivel de fluido llamado correctamente endorfina en el laberinto (un grupo complejo de tubos en el oído interno).

Cuando el sentido del equilibrio se interrumpe causa mareo, desorientación y náusea.

Se puede alterar el sentido de equilibrio cerrando los ojos y girando rápidamente en círculo cinco o seis veces. Estos giros provocan el movimiento de líquido también en círculo dentro del canal auditivo. Al detener los giros el líquido tarda unos segundos en perder impulso y hasta ese momento el sentido del oído interno entra en conflicto con la información de la visión, causando mareo y desorientación. La mayoría de los astronautas encuentran que su sensación de equilibrio se ve afectada cuando están en órbita, porque no hay suficiente gravedad para mantener el fluido del oído en equilibrio. Esto causa una forma de enfermedad del movimiento llamada enfermedad del espacio.

Trastornos del oído

Estudio de caso Una mujer de 45 años despierta sintiéndose mal. Cree que se ha resfriado debido a que siente nauseas, así es que continua con las tareas cotidianas. El día iba trascurriendo y seguía con la sensación de náusea. Mientras veía una película con su familia, el malestar se intensificó y dejaron de ver la película. En la sala del cine se sintió muy desequilibrada y se desplomó. El temor era que estuviese sufriendo un derrame cerebral. Después de ser llevada al hospital en ambulancia los médicos de urgencia también pensaron que podía ser un derrame cerebral e hicieron un escáner para verificarlo. No se vio nada en el escáner pero la nausea y el vértigo seguían siendo intensos. La mujer fue diagnosticada más tarde de infección en el oído interno. Los siguientes 6 a 9 meses de su vida estuvo tomando antibióticos y recibiendo terapias de equilibrio pero continuaba con nausea y vértigo. Nada parecía funcionar, así que los médicos decidieron operar el oído interno a través del cráneo. Cortaron el nervio vestibular que está unido al centro de equilibrio del lado izquierdo. El oído interno derecho con el tiempo compensaría esta pérdida de equilibrio pero esto conllevará meses de terapia de equilibrio. La mujer ha sido operado tres veces del oído interno, ha perdido de la audición en el oído izquierdo y continúa con problemas de equilibrio. Los médicos le dijeron que habían hecho todo lo que podían hacer y que tendría que vivir en esas condiciones a diario.

• Sordera

La palabra sordo puede tener al menos dos significados. El primer término es usado para indicar la pérdida suficiente de audición de manera que la persona es insensible al sonido. Alguien con una pérdida parcial de audición es más probable que sea tratado como que tiene una discapacidad auditiva o calificado sordo parcial por los profesionales. El segundo significado se utiliza para indicar a alguien que se considera a sí mismo “culturalmente sordo” y a menudo usa una S para diferenciar esto. Las personas sordas a menudo usan el lenguaje de señas y consideran que la sordera no es una condición que necesite ser médicamente tratada.

Implantes cocleares Un implante coclear es un dispositivo que se utiliza para restaurar la función auditiva de algunas personas sordas y con discapacidad auditiva. Consiste en un dispositivo interno que incluye unos electrodos implantados en la cóclea e indirectamente estimula el nervio auditivo, y un dispositivo externo, que funciona como un audífono, excepto que transmite información al dispositivo interno en lugar de al oído. El implante coclear básicamente evita el paso del sonido por el oído medio y las células ciliadas de la cóclea, y permite a algunas personas con daño en estas estructuras escuchar "electrónicamente".

Inflamación de otitis media

• Otitis media

Es una inflamación del segmento medio del oído. Se asocia generalmente con la acumulación de fluido y frecuentemente causa un dolor de oído. El fluido puede o no estar infectado. El progreso típico de la otitis media es: el tejido que rodea el tubo faringotimpánico aumenta debido a una infección o congestión severa. El tubo faringotimpánico permanece bloqueado la mayoría del tiempo. El aire presente en el oído medio se va absorbiendo lentamente en los tejidos adyacentes. Una fuerte presión negativa crea un vacío en el oído medio. El vacío llega al punto donde está el fluido acumulado en los tejidos adyacentes en el oído medio. Streptococcus pneumoniae y Haemophilus influenzae son las causas bacterianas más comunes de la otitis media. Además de ser causada por Streptococcus pneumoniae y Haemophilus influenzae también puede ser causada por el resfriado común.

• Vértigo (mareo)

El vértigo es un síntoma grave de un trastorno del equilibrio. Es la sensación de girar mientras el cuerpo está parado con respecto a la tierra o el entorno. Con los ojos cerrados se tendrá una sensación de que el cuerpo está en movimiento, llamado vertigo subjetivo; si los ojos están abiertos, el entorno parecerá moverse más allá del campo de visión, llamado vértigo objetivo. Los efectos pueden ser leves. Puede causar náuseas o, si es grave, puede dar lugar a dificultades para pararse y caminar. El vértigo suele asociarse con un problema en los mecanismos del equilibrio del oído interno (sistema vestibular), en el cerebro o con las conexiones nerviosas entre estos dos órganos. La causa más común es el vértigo posicional paroxístico benigno, o VPPB. El vértigo puede ser un síntoma de una causa inofensiva subyacente, como en la VPPB o puede sugerir problemas más serios. Estos incluyen toxicidad de fármacos, accidentes cerebrovasculares o tumores (aunque estos son mucho menos comunes que el VPPB).

• Cinetosis

La cinetosis es una condición en la que la endolinfa (el líquido que se encuentra en los canales semicirculares del oído interno) se "agita", causando confusión entre la diferencia entre el movimiento aparente percibido (ninguno o muy poco) y el movimiento real. Dependiendo de la causa, también se refiere al mareo (en el mar, auto, avión o espacio). La náusea es el síntoma más común de la cinetosis. Si el movimiento causante de náuseas no se controla, el paciente frecuentemente vomitará dentro de los veinte minutos siguientes. A diferencia de una enfermedad ordinaria, el vómito en la cinetosis tiende a no aliviar las náuseas. Si no desea consultar a un médico, una forma común de alivio es comer menta.

• Disacusia

La disacusia es una alteración auditiva caracterizada por la dificultad en procesar detalles del sonido, pero no fundamentalmente una pérdida de la capacidad de percibir el sonido. También puede referirse al dolor o malestar debido al sonido.

Pensamiento crítico

Las respuestas a estas preguntas de pensamiento crítico se encuentran aquí.

1. Explicar cómo se codifica el tono del sonido. ¿Cómo se codifica la sonoridad del sonido?
2. ¿Qué hace que los tres canales semicirculares en el oído interno se activen? ¿Cómo lo logran?
3. ¿Qué hace la trompa de Eustaquio? ¿Qué tiene que ver la trompa de Eustaquio con una infección del oído medio?
4. ¿Cuál es la ventaja de tener la ventana oval?

Tacto

El tacto es el primer sentido desarrollado en el útero y el último sentido usado antes de la muerte. Con 50 receptores del tacto por cada centímetro cuadrado y cerca de 5 millones de células sensoriales en total, la piel es muy sensible y es el uno de los órganos más grande y complejos en el cuerpo. Estos receptores del tacto son agrupados por tipo e incluye mecanorreceptores (sensibles a la presión, vibración y combinación), termorreceptores (sensibles a los cambios de temperatura) y nociceptores (responsable del dolor).

Corpúsculo de Pacini

Los corpúsculos de Pacini detectan cambios bruscos de presión y vibraciones. Son los más grandes de los receptores. Cualquier deformación en el corpúsculo hace que se generen potenciales de acción, al abrir canales de iones de sodio sensibles a la presión en la membrana del axón. Esto permite la entrada de iones de sodio, creando un potencial receptor. Los corpúsculos de Pacini causan potenciales de acción cuando la piel sangrada, pero no cuando la presión es constante, debido a las capas de tejido conectivo que cubren la terminación nerviosa (Kandel et al., 2000). Se cree que responden a cambios muy veloces en la posición de la articulación.

Corpúsculo de Meissner

Los corpúsculos de Meissner se distribuyen por toda la piel, pero se concentran en zonas especialmente sensibles al tacto ligero, como las yemas de los dedos, las palmas, las plantas de los pies, los labios, la lengua, la cara, los pezones y la piel externa de los genitales masculinos y femeninos. Se encuentran principalmente debajo de la epidermis dentro de las papilas dérmicas.

Cualquier deformación física en el corpúsculo de Meissner causará un potencial de acción en el nervio. Puesto que se adaptan muy rápidamente, los potenciales de acción generados disminuyen también rápidamente y finalmente cesan. Si se elimina el estímulo, el corpúsculo recupera su forma y mientras lo hace (es decir: mientras se reforma físicamente), se genera otra descarga de potenciales de acción. (Esta es la razón por la que uno deja de "sentir" la ropa). Este proceso se llama adaptación sensorial.

Debido a su ubicación superficial en la dermis, estos corpúsculos son particularmente sensibles al tacto y a las vibraciones, pero por las mismas razones, están limitados en su detección porque sólo pueden indicar que algo está tocando la piel. Los corpúsculos de Meissner no detectan el dolor; Esto es detectado exclusivamente por terminaciones nerviosas libres.

Capa de la piel, que muestra la célula de Merkel

Discos de Merkel

Los discos de Merkel son mecanorreceptores, con sensibilidad a la presión y a la vibración. En los seres humanos, las células de Merkel están en las capas superficiales de la piel, y se encuentran agrupadas bajo las crestas de las yemas de los dedos que componen las huellas dactilares. Son algo rígidos en la estructura, y el hecho de que no estén encapsulados, hace que tengan una respuesta sostenida (en forma de potenciales de acción o picos) a la deflexión mecánica del tejido. Las terminaciones nerviosas de Merkel son extremadamente sensibles al desplazamiento del tejido y pueden responder a desplazamientos inferiores a 1 um. Varios estudios indican que intervienen en la discriminación táctil de alta resolución, y son responsables de la capacidad de nuestras puntas de los dedos para sentir patrones finos detallados de la superficie (por ejemplo, para leer Braille).

Corpúsculo de Ruffini

Los corpúsculos de Ruffini son termorreceptores, que ayudan en la detección de los cambios de temperatura. Nombrados así en honor a Angelo Ruffini, el corpúsculo de Ruffini es una clase de mecanoreceptores que se adaptan lentamente, diseñados para existir solo en la dermis sin vello y en el tejido subcutáneo de los seres humanos. Estos receptores con forma de huso son sensibles al estiramiento de la piel y contribuyen al sentido quinésico y al control de la posición y movimiento de los dedos.

Trastornos del tacto

• Trastorno del procesamiento sensorial

En la mayoría de las personas la integración sensorial ocurre naturalmente sin ningún proceso de pensamiento. Pero en algunas personas la integración sensorial no se desarrolla adecuadamente y se distorsiona. En esas personas, el cerebro y el sistema nervioso central no interpreta la información diaria del tacto, el sonido o el movimiento. Aun se realizan investigaciones sobre este trastorno pero se han encontrado vínculos directos entre la disfunción de sínfisis púbica (en inglés SPD) con otros trastornos como trastorno de déficit de atención e hiperactividad (TDA/TDAH), nacimiento prematuro, autismo, síndrome de Down y síndrome X frágil.

• Defensa táctil

Considerada como una categoría de FSP, la defensa táctil es una reacción exagerada al sentido del tacto. Identificada por el Dr. Jean Ayers en los años 60. Una persona con defensa táctil puede reaccionar con una respuesta de lucha contra los estímulos táctiles que una persona normal interpretaría como inofensivos. La mayoría de los casos se han visto en niños o bebés debido al hecho de que no quieren ser tocados o abrazados como lo haría un niño normal. Un niño con este trastorno probablemente tendrá estos signos o síntomas:

1. No le gusta andar descalzo o que le toquen los pies.
2. No disfruta el baño, el corte de pelo o corte de uñas.
3. Necesita que quiten las etiquetas de toda la ropa.
4. No le gusta que le toquen la cara.
5. Dificultad para comer debido a la textura o temperatura de la comida.
6. No le gusta tocar nada sucio o pegajoso.

• Insensibilidad congénita al dolor con anhidrosis o ICDA

Enfermedad muy extraña. Solo hay unos 35 casos conocidos en Estados Unidos. La ICDA es una enfermedad autosómica recesiva grave en la que los nervios periféricos muestran una pérdida de fibras sin mielina o poco mielinizadas. El mecanismo fisiopatológico real es aún desconocido y está en estudio; esta es una enfermedad extremadamente difícil de estudiar debido a la rareza de los casos. La mayoría de las personas con esta enfermedad no viven mucho tiempo debido a que las lesiones no tienen tratamiento porque son desconocidas y graves.

Estudio de caso

Insensibilidad al dolor ¿Que pasaría si no sintiéramos dolor?. ¿Será algo que no deberíamos tener? ¿O tenemos dolor por una buena razón? Aunque es raro, existe una enfermedad conocida como insensibilidad congénita al dolor. Esta anomalía genética hace que algunas personas carezcan de ciertos componentes del sistema sensorial para recibir dolor. La razón exacta del problema es desconocida y varía entre las personas. Lamentablemente, las personas que tienen la enfermedad a menudo mueren en la infancia. Las lesiones son muy comunes en personas con insensibilidad congénita al dolor. A menudo pierden los dedos, pueden sufrir quemaduras y sus rodillas están a menudo irritadas producto de estar arrodillados por mucho tiempo. Claramente el dolor tiene un propósito, es una señal de advertencia cuando las cosas no están bien.

El sentido de los recién nacidos

Los recién nacidos pueden sentir sensaciones diferentes, pero responden con más entusiasmo a caricias suaves y abrazos. Un suave balanceo a menudo calma a un bebé llorando, al igual que los masajes y baños calientes. Los recién nacidos pueden consolarse chupando sus pulgares, o con un chupete. La necesidad de mamar es instintiva y permite que los recién nacidos se alimenten.

• Visión

Los recién nacidos tienen una visión imperfecta, pudiendo concentrarse en objetos que estén solo aproximadamente a 45 cm directamente en frente de su rostro. Si bien esto puede no ser mucho, es todo lo que se necesita para que el bebé distinga la cara de la madre cuando amamanta. Cuando un recién nacido no está durmiendo, ni alimentándose, ni llorando, puede pasar mucho tiempo mirando objetos. Por lo general, todo lo que es brillante, tiene colores contrastantes chillones o tiene patrones complejos captará la mirada de un bebé. Sin embargo, el recién nacido muestra preferencia por mirar las caras de otras personas por encima de todo.

• Audición

Mientras que todavía está dentro de la madre, el niño puede oír muchos ruidos internos, tales como el latido del corazón de la madre, así como muchos ruidos externos como voces humanas, música y la mayoría de otros sonidos. Por lo tanto, aunque los oídos de un recién nacido pueden tener algo de líquido, puede oír desde el nacimiento. Los recién nacidos suelen responder a la voz de una mujer antes que a la de un varón. Esto puede explicar por qué la gente sin saberlo aumentar el tono de su voz cuando habla con los recién nacidos. El sonido de otras voces humanas, especialmente la de la madre, puede tener un efecto calmante o relajante sobre el recién nacido. Por el contrario, los ruidos fuertes o repentinos asustarán y sobresaltarán a un recién nacido.

• Gusto

Los recién nacidos pueden responder a diferentes gustos, incluyendo sustancias dulces, agrias, amargas y saladas, con preferencia a lo dulce.

• Olfato

Un recién nacido tiene un sentido del olfato desarrollado al nacer, y en la primera semana de vida ya puede distinguir las diferencias entre la leche materna de su madre y la leche materna de otra mujer.

Reflejo	Estimulación	Respuesta	Edad en que desaparece	Función
Parpadeo	Luz brillante iluminando los ojos o aplaudiendo cerca de los ojos	Cierre de parpados rápidamente	Es permanente	Este reflejo protege al bebé de la excesiva estimulación
Retracción	Tocar la planta del pie con un estímulo, como por ejemplo con un alfiler	Esto hace que el pie se retire. Se produce una flexión de la rodilla a la cadera.	Después del décimo día de nacido.	Es una protección para el bebé en el caso de una estimulación táctil desagradable.
Búsqueda	Tocar la mejilla cerca de la boca del bebé	La cabeza del bebé girará hacia el sitio de estimulación	Tres semanas (debido a la respuesta voluntaria que ya es capaz de hacer el bebé)	Este reflejo ayuda al bebé a encontrar el pezón de su madre.
Succión	Colocar los dedos en la boca del bebé	El bebé succionará los dedos rítmicamente	Cuatro meses(la succión voluntaria durará del cuarto al sexto mes )	Esto ayuda con la alimentación.
Natación	Colocar al bebe en una piscina con agua boca abajo	El bebé remará y pateará en movimientos de natación	Cuatro a seis meses	Esto ayuda al bebe a sobrevivir si se cae al agua.
Agarre	Sujetar al niño en una posición horizontal y bajar rápidamente al bebé en un movimiento rápido hacia el suelo mientras se hace un ruido fuerte sujetando al bebé.	El bebé hará un movimiento arqueando su espalda, extendiendo sus piernas y adelantando sus brazos hacia afuera y finalmente retraerá los brazos hacia su cuerpo.	Seis meses	En el pasado evolutivo esto puede haber ayudado al bebé a agarrarse a la madre.
Prensión palmar	Colocar el dedo en la palma del bebé y presionar contra la palma de este	El bebé inmediatamente apretará el dedo	Tres a cuatro meses	Esto prepara al bebé para cuando ocurra la prensión voluntaria.
Cuello tónico	Girar la cabeza del bebé hacia un lado mientras el bebé está despierto	Esto causará que el bebe extienda un brazo frente al ojo hacia el que se le ha girado o hacia el lado al que la cabeza ha sido girada.	Cuatro meses	Esto puede preparar al bebé para el agarre voluntario.
Andar	Se sujeta al bebé por debajo de los brazos y se permite que el pie desnudo del bebé toque una superficie plana	El bebé levantará un pie tras el otro como si caminara	Dos meses	Esto puede preparar al bebé para la marcha voluntaria.
De Babinski	Tocar el pie de forma suave o acariciando desde el dedo hasta el talón	Los dedos del pie del bebé se abrirán y se doblaran hacia adentro	Ocho a doce meses	Se desconoce

Cuestionario de revisión

Las respuestas las puedes encontrar aquí

1. Ubicado bajo el hueso más duro del cuerpo, no solo controla la audición sino que también el equilibrio y el movimiento:
   1. El incus o yunque y el estribo.
   2. El pabellón auricular y el tímpano
   3. El nervio vestibular y los canales semicirculares.
   4. La trompa de Eustaquio y el estribo.
2. La retina hace lo siguiente:
   1. Permite la visión en la claridad y la oscuridad, usando los conos y bastones.
   2. Da una percepción de profundidad usando la visión binocular.
   3. Contiene los músculos ciliares que controlan la forma de la lente.
   4. Protege y sostiene la forma del ojo.
3. Esta es la razón por la que dejamos de sentir la ropa que llevamos.
   1. Los discos de Merkel son una estructura rígida, y el hecho de que no están encapsulados, hace que tengan una respuesta sostenida
   2. El corpúsculo de Meissner se adapta rápidamente, generando un potencial de acción que rápidamente disminuye y cesa.
   3. El corpúsculo de Ruffini permite una adaptación lenta del mecanoreceptor.
   4. Los corpúsculos de Pacini permiten la entrada de iones de sodio, creando un potencial receptor.
4. Cuando comemos un dulce, usaremos lo siguiente para sentir el dulzor.
   1. Papilas fungiformes
   2. Papilas filiformes
   3. Papilas foliadas
   4. Papilas circunvaladas
   5. Todas las anteriores.
5. Si tienes un resfriado, la comida puede no tener sabor debido a:
   1. Las fibrillas nerviosas no funcionan apropiadamente.
   2. Mi comida sabrá igual y el gusto y el olfato no tienen nada en común
   3. Como las papilas están bloqueada por la mucosa no funcionan.
   4. El olfato, el gusto y los receptores trigeminales contribuyen al sabor de la comida.
6. Caminando desde una habitación iluminada a una oscura, puede ocurrir lo siguiente:
   1. La esclerótica del ojo se abre y permite ver en la oscuridad.
   2. El músculo extraocular se abre y me permite ver en la oscuridad.
   3. Los conos del ojo se abren y me permiten ver en la oscuridad.
   4. Los bastones se abren y me permiten ver en la oscuridad.
7. Las células ciliadas del oído
   1. Son los receptores sensoriales que dispararán los potenciales de acción cuando son perturbados.
   2. Muestran una respuesta gradual, en lugar de los picos típicos de otras neuronas.
   3. Se frotan contra la membrana tectorial sobresaliente
   4. Todas las anteriores.
8. La visión del ojo disminuye con el tiempo debido a:
   1. El ojo recibe mucha menos luz en la retina.
   2. Existen muchas enfermedades que afectan el ojo.
   3. La dilatación de la pupila disminuye con los años
   4. Todas las anteriores.
9. Los jóvenes que bajan de una montaña rusa parecen tener vértigo porque
   1. El líquido en la aurícula no ha dejado de moverse causando conflictos con la información que viene de su visión
   2. El líquido en la cóclea no ha dejado de moverse causando conflicto con la información de la visión.
   3. El líquido de la membrana timpánica no ha dejado de moverse causando conflicto con la información proveniente de su visión
   4. El líquido en el estribo no ha dejado de moverse causando conflicto con la información proveniente de su visión
10. Estos receptores reaccionan a alimentos tratados con glutamato monosódico.
    1. Salado
    2. Ácido
    3. Amargo
    4. Dulce
    5. Umami
11. ¿Cuál de estos sentidos se encuentran en la categoría de quimiorrecepción?
    1. Audición y olfato
    2. Tacto y audición
    3. Visión y gusto
    4. Gusto y olfato

Glosario

Anosmia: deficiencia del olfato o pérdida del sentido del olfato.

Canal auditivo: tubo desde la abertura del oído hasta la membrana timpánica.

Tubo auditivo: cualquiera de los pares de tubos que conecta el oído medio a la nasofaringe, ecualizando la presión del aire en dos partes del tímpano.

Quimorrecepción: respuesta fisiológica de un órgano del sentido a un estimulo químico.

Coroidea: capa vascular del ojo que está entre la retina y la esclera.

Papila circunvalada: la papila que está presente en la parte posterior de la lengua.

Cóclea: está relacionada con el oído, similar al caparazón de un caracol.

Disosmia: cuando las cosas huelen diferentes a lo que debería oler.

Equilibrium: sentido del equilibrio

Músculos extraoculares: seis músculos que controlan el movimiento del ojo, lateral recto, medio, inferior, superior, inferior oblicuo y superior oblicuo.

Papila filiforme: papilas largas y delgadas que no contienen papilas gustativas pero que son las más numerosas.

Papila foliada: se presenta rugosa y acanalada hacia la parte posterior de la lengua.

Papila fungiforme: se presentan principalmente en la punta de la lengua con forma de hongo.

Gustación: el sentido del gusto.

Célula ciliada: mecanosensores para oír, son células columnares cada uno con entre 100 a 200 cilios en la punta.

Haptico: que viene del griego haphe, que significa perteneciente al sentido del tacto.

Hiposmia: disminución de la capacidad para oler.

Oído interno: la parte interna del oído, contiene la cóclea, vestíbulo y canales semicirculares.

Mecanorreceptores: receptor sensorial que responde al presión mecánica o distorsión.

Corpúsculo de Meissner: encapsulado en las terminaciones nerviosas sin mielina, que se encuentran en áreas sensibles del tacto.

Oído medio: cavidad llena de aire detrás del tímpano, que incluye el tímpano y los huesos del oído.

Nasofaringe: parte nasal de la faringe que está detrás de la nariz y sobre el nivel del paladar blando.

Nocicepción: la percepción del dolor.

Olfacción: el sentido del olfato

Otitis media: una inflamación en el oído medio.

Oído externo: porción externa del oído, que incluye la aurícula, canal auditivo y superficie del tímpano.

Ventana oval: ventana que tiene la base en los estribos adjuntos.

Corpúsculo Pacini: detecta los cambios totales de la presión y vibración.

Papila: célula epitelial especializada que tiene pequeñas proyecciones en la punta de la lengua.

Percepción: la interpretación cerebral de las sensaciones.

Fantosmia: fenómeno de oler olores que no están presentes.

Fotoreceptores: neurona especializada encontrada en la retina del ojo que es capaz de la foto transducción.

Pinna: aurícula del oído

Retina: capa delgada de las células neuronales que están detrás del glóbulo del ojo de los vertebrados y algunos cefalópodos.

Ventana circular: ventana que conduce a la cóclea.

Esclera: capa blanca del ojo, da la forma y protege las partes internas delicadas.

Canales semicirculares: ciertos canales del oído interno

Sensación: ocurre cuando el impulso nervioso llega hacia el cerebro.

Adaptación sensorial: una disminución en respuesta a la estimulación

Estribos: uno de los huesos más pequeños en el tímpano del oído.

Tacto: el sentido de percepción de la presión, generalmente en la piel.

Membrana timpánica: la membrana del oído que vibra y produce el sonido.

Umami: palabra de significado japonés que significa sabroso o jugoso, una señal de sabor.

References

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• Collings, V.B., 1974. Human Taste Response as a Function of Locus of Stimulation on the Tongue and Soft Palate. Perception & Psychophysics, 16: 169-174.

• Buck, Linda and Richard Axel. (1991). A Novel Multigene Family May Encode Odorant Receptors: A Molecular Basis for Odor Recognition. Cell 65: 175-183.