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Quimiorreceptores

 

Dentro de este tipo de recepción hemos de considerar tanto gusto como olfato. Se trata de sensibilidad a moléculas específicas, lo cual es una propiedad muy generalizada y primitiva. Existen ya organismos unicelulares con estas capacidades, que sería la quimotaxia.
CLASIFICACIÓN DE LOS QUIMIORRECEPTORES. Podemos distinguir diferentes tipos de receptores:
Receptores químicos generales
Son receptores poco sensibles, no discriminan. Se trata más bien de efectos de protección. Responden a muchas sustancias diferentes.
Quimiorreceptores intensos
Un ejemplo de estos receptores serían los situados en el cuerpo carotídeo, que pueden detectar las variaciones en la presión parcial en sangre de oxígeno y dióxido de carbono. También podemos encontrar algunos que sean sensibles a la concentración de glucosa. Podemos encontrarlos también a nivel intestinal. Son principalmente receptores situados en el interior del organismo.
Quimiorreceptores de contacto o gustativos
Poseen un umbral elevado, requieren entrar en contacto con la molécula para emitir su señal
Quimiorreceptores a distancia o olfativos
Responden a compuestos externos, a distancia, no requieren el contacto como los anteriores.
En animales terrestres será más fácil distinguir entre estos tipos de receptores, pero en animales acuáticos será más difícil, debido al medio
GUSTO. Se trata de un sentido basado en el contacto químico. Detecta las sustancias disueltas en el medio, la saliva. Los receptores son de tipo secundario. La vía aferente va del romboencéfalo a la corteza, pasando por el tálamo. Las células epiteliales en que se basa se van regenerando. Se trata de receptores de baja sensibilidad, con un umbral muy alto. Se calcula el número de receptores en unos 104.
En vertebrados encontramos el sentido del gusto ubicado en la lengua, en la epiglotis, en la faringe, por lo general en la parte alta del sistema digestivo. En los peces es el sentido más sensible. En los invertebrados puede localizarse en cualquier parte del cuerpo: en artrópodos está en las patas, en gasterópodos en antenas, en cefalópodos en patas,... En general suelen estar cerca de la boca, para poder elegir entre aceptar o rechazar el alimento.
Formación y evolución de los receptores
Tienen cilios y poros, que permitirán la entrada de las sustancias ante las que reaccionarán. Normalmente estos estudios se han realizado en insectos que los tienen próximos a la boca, en las patas. En pájaros son pequeñas modificaciones de la cutícula, prolongaciones distales.

Estructura de un receptor general. Se trata de un conjunto de 5 células sensoriales. 1 será sensible al agua, otra al azúcar, mientras que otras dos lo serán para los iones, ya sean aniones o cationes. Por último, la quinta será un mecanorreceptor.
Podemos encontrarnos con respuestas cruzadas. Las células podrán tener respuesta a otras sustancias, si esa concentración es alta, ya que pese a todo la célula tendrá un umbral para esa sustancia, que será alto. La frecuencia de impulsos de un receptor ha de quedar codificada. Cada célula tiene un espectro de sensibilidad específica. Si un mismo estímulo activa varias células, la información deberá integrarse a nivel central.
Sentido del gusto en vertebrados. Por lo general, en muchos vertebrados inferiores encontramos el sentido del gusto distribuido por toda la superficie corporal, como en el caso de los peces, donde es un sentido muy importante. Se encuentra localizado especialmente en las aletas branquiales.
En vertebrados superiores, los receptores se sitúan en la lengua, a lo largo de todo el sistema digestivo superior, pero en ningún otro sitio.
En la lengua encontramos los botones gustativos, que sobresalen de la superficie de ésta. En estos botones se acumulan las papilas. Hay diferentes papilas gustativas en los diferentes botones. Encontramos 3 tipos diferentes de papilas, las fungiformes, las foliadas y las circunvaladas.
En el botón gustativo podemos encontrar diferentes células, como las de sostén, que tienen función lubrificante. Las células receptoras o sensitivas, se calcula que tienen una vida media de unos 10 días, y están en continua renovación. Emiten prolongaciones que van hasta el poro del botón. La células basales son las células precursoras de las receptoras. Las células receptoras pueden hacer sinápsis con las neuronas, por lo que se trata de receptores secundarios, que emiten sus prolongaciones axiónicas hacia el cerebro. Según los diferentes umbrales y las diferentes fibras, recibiremos de cada receptor una señal, que podrá ser de uno de los 4 sabores básicos: dulce, salado, amargo y ácido. Somos especialmente sensibles al amargo, ya que el umbral es especialmente bajo para este sabor. Los distintos sabores están repartidos por toda la lengua. Las papilas circunvaladas son características del sabor amargo.
Transducción de la señal. Partimos del momento cuando la sustancia se pone en contacto con la papila gustativa. En ese momento se produce una despolarización de la membrana, debido a un aumento de la permeabilidad de ciertos iones. Esto implica un potencial receptor, de manera que la sinápsis liberará neurotransmisores que sensibilizarán a la neurona, con lo que se transmitirá el potencial de acción a través de las vías sensoriales, en dirección al cerebro.
Los distintos sabores tienen diferentes receptores. Parece ser que el ácido tiene un receptor de hidrogeniones, mientras que el azúcar parece activar la proteína G. El amargo es debido a determinadas sustancias, en muchas ocasiones de origen vegetal, que pueden ser tóxicas a elevadas concentraciones.
Podrán intervenir en este proceso diferentes áreas, y diferentes nervios. Podrán intervenir el nervio VII, o nervio facial, el nervio IX o glosofaringeo o el nervio X, el vago. En muchos casos se trata de pares de nervios.
Una vez se ha producido la sinápsis, la señal también pasará al talamo y a la corteza y al sistema límbico, a diferentes núcleos dentro de éste. Existe otra vía que va directa a la corteza. La integración de las señales se da a nivel de la corteza cerebral, por lo que si resulta dañada, el sentido del gusto se verá afectado, aunque las papilas sigan siendo funcionales.
En el sistema límbico, en algunos de sus núcleos, encontramos los sistemas de regulación de hambre, sed,... Representan la base del aprendizaje, ya que es a lo que uno se acostumbra, como por ejemplo los hábitos alimenticios.
Según los modelos de fibras cruzadas, si una de los receptores es sensibilizado, es posible que otros ese mismo receptor establezca señal con otras fibras, por lo que sería posible que detectasemos otros tipo de sabores, con menor intensidad.
OLFATO. Es un sistema que informa sobre sustancias en suspensión, pero que están distantes. Se trata de receptores primarios. Es un sistema que va directo al bulbo olfatorio, situado en la corteza. Tiene una capacidad de regeneración limitada. La sensibilidad de este sistema es elevada. Está compuesto por millones de células olfatorias. Estas células tienen una elevada capacidad de sumación, lo que aumenta la sensibilidad.
Quimiorreceptores de olfato en animales sociales
Se localizan en los sensilios, en los insectos se agrupan en las antenas. Se trata de estructuras complejas, similares a los pelos gustativos. En muchos casos en este tipo de reacciones intervienen feromonas.
La feromona más estudiada es el bombicol, que actúa sobre muchos insectos sociales. La hembra emite esta sustancia para atraer al macho. Es una señalización para el cruzamiento sexual. Puede haber otras sustancias similares, que se empleen como alarma. Los machos tienen una elevada cantidad de pelos sensibles al bombicol,
Puede hber dos tipos de receptores. Por un lado, los específicos de olor son muy específicos, respondiendo a un margen estrecho de olores. Los generalistas pueden responder a un margen mucho más amplio de olores.
Olfato en vertebrados
. Los receptores suelen estar situados en el interior de las fosas nasales. En vertebrados inferiores tienen una forma de saco, por donde pasa el agua y el aire. En mamíferos, la cavidad de las fosas nasales es más compleja, complejidad que aumenta conforme aumenta la sensibilidad del olfato.
Al inhalar el aire, éste llega a los receptores o cornetes, donde están situados los receptores olfatorios, que son receptores primarios. En esta zona se segrega un mucus que es segregado por la glándula de Bowman. Las moléculas olfatorias quedarán impregnadas en mucus, difundirán por los cilios e irán a parar al receptor de la membrana, donde provocarán una variación de la permeabilidad de los iones. El potencial receptor se propagará, generando un potencial de acción que irá en dirección a los núcleos del bulbo olfatorio.
Encéfalo
Área olfatoria medial
Área más antigua deltante el hipotálama, es la responsable de las respuestas vegetativas, como insalivación o olfacción.
Área olfatoria lateral
Es la corteza menos primitiva, va directamente al sistema límbico, en el hipocampo. Tiene una gran importancia en el aprendizaje.
Áreas periféricas---- porción cortical de la amigdala ----- vía más receitne, pasando por núcleos talámicos (es la única vía que pasa por el tálamo) ----- neocorteza: percepción consciente del olor
La clasificación más normal de los olores los divide en 7 tipos, aunque hay otras clasificaciones.
Floral
Alcanforado
Alzmizclado; olor humano
Picante; olor propio del vinage.
Etéreo; olor a frutas
Mentolado
pútrido

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