Los receptores sensoriales

Relacioná cada uno de los cinco sentidos con el tipo de estímulo que capta y con el órgano donde se encuentran sus receptores principales.

Explicá qué es un receptor sensorial y por qué decimos que los sentidos son la «puerta de entrada» de la información al sistema nervioso.

Explicá la diferencia entre estímulo y sensación, y poné un ejemplo de cada uno utilizando una taza de chocolate caliente.

Al tocar por accidente una sartén caliente sentimos dolor al instante. Explicá qué receptores de la piel nos avisan del peligro y por qué esa sensación, aunque desagradable, es útil para el organismo.

En la imagen del ojo en sección se han señalado varias estructuras con números. Escribí el nombre de las cinco estructuras señaladas e indicá en cuál de ellas se encuentran las células receptoras de la luz.

Describí el camino que sigue la información luminosa desde que la luz de un objeto entra en el ojo hasta que se forma la imagen, nombrando las estructuras que atraviesa y el lugar donde se convierte en impulso nervioso.

Cuando pasás de una habitación oscura a una calle muy soleada, te deslumbrás durante unos segundos. Explicá qué estructura del ojo regula la cantidad de luz que entra, cómo actúa en esa situación y qué nombre recibe ese mecanismo de adaptación.

En la penumbra vemos con poco detalle y prácticamente sin colores. Sabiendo que en la retina hay dos tipos de células receptoras, unas muy sensibles a la luz tenue y otras especializadas en los colores, explicá por qué ocurre esto.

Muchas personas mayores alejan el diario para leerlo, un problema conocido como «vista cansada». Explicá qué estructura del ojo pierde flexibilidad con la edad y por qué eso dificulta enfocar los objetos cercanos.

Un compañero de clase afirma lo siguiente: «Una persona con miopía no ve bien de lejos porque su cristalino concentra la luz demasiado poco; por eso, para corregirlo hay que ponerle una lente convergente, que enfoque los rayos luminosos con más fuerza hacia el fondo del ojo».

1. a) Rebatí de forma razonada la afirmación de tu compañero explicando por qué el problema óptico de la miopía no se debe a una falta de convergencia de la luz.
2. b) Predecí qué le ocurriría a la visión lejana de esa persona si utilizara unos anteojos con lentes convergentes: ¿vería más nítido o todavía más borroso? Justificá tu respuesta indicando dónde se formaría el foco respecto a la retina.
3. c) Justificá qué tipo de lente necesita realmente y explicá cómo debe desviar la trayectoria de los rayos de luz antes de que entren en el ojo para corregir el defecto.

Un equipo de investigación analiza la retina de tres especies de vertebrados y obtiene los siguientes datos de fotorreceptores:

• Especie A: 98 % de bastones y 2 % de conos; gran capacidad de dilatación pupilar.

• Especie B: 65 % de conos (de tres tipos distintos de pigmento) y 35 % de bastones.

• Especie C: 96 % de bastones y 4 % de conos (sensibles únicamente a una banda espectral estrecha).

1. a) Deducí de forma razonada cuál de estas especies corresponde con mayor probabilidad a un ave rapaz nocturna (como el búho) y cuál a un ave diurna que se alimenta identificando frutos maduros y flores entre la vegetación. Justificá tu elección a partir de la función de conos y bastones.
2. b) Si la Especie A fuera expuesta repentinamente a plena luz solar a mediodía, predecí qué limitación visual experimentará en comparación con su visión durante la noche, justificando cómo responden los bastones ante una intensidad lumínica elevada.
3. c) Explicá por qué la selección natural ha favorecido que los depredadores nocturnos sacrifiquen la discriminación cromática frente a la sensibilidad a la luz tenue.

Dos pacientes acuden al servicio de oftalmología con pérdida acusada de visión:

• Paciente 1: Percibe las imágenes muy borrosas, descoloridas y como a través de un vidrio empañado. Su retina y su nervio óptico se encuentran completamente sanos, pero la lente situada detrás del iris se ha vuelto blanquecina y opaca por la edad.

• Paciente 2: Presenta córnea, cristalino y humores vítreo y acuoso perfectamente transparentes, pero un glaucoma descontrolado ha necrosado las fibras nerviosas que forman el nervio óptico.

1. a) Diagnosticá qué patología sufre el Paciente 1 indicando el nombre de la estructura alterada y explicá cómo afecta esa alteración al trayecto de los rayos de luz hasta el fondo del ojo.
2. b) El oftalmólogo propone para el Paciente 1 una intervención consistente en sustituir la lente dañada por una lente artificial transparente (lente intraocular). Predecí y justificá si esta operación le devolverá la visión nítida.
3. c) Justificá razonadamente si esa misma intervención quirúrgica serviría para que el Paciente 2 recuperara la visión, distinguiendo la función de los medios transparentes del globo ocular de la función de las vías de transmisión nerviosa.

Nombrá las tres partes en que se divide el oído e indicá en cuál de ellas se encuentran las células receptoras que transforman el sonido en impulsos nerviosos.

Explicá qué es el tímpano, dónde se encuentra y qué le ocurre cuando las ondas sonoras llegan hasta él.

Describí el camino que sigue un sonido desde que entra por el pabellón de la oreja hasta que el cerebro lo interpreta, nombrando las estructuras que lo transmiten y el lugar donde se transforma en impulso nervioso.

Al bucear o cuando despega un avión notamos presión en los oídos, que se alivia al tragar o bostezar. Explicá qué conducto comunica la garganta con el oído medio y qué función cumple en esas situaciones.

Algunas personas con una infección de oído interno sienten mareos y pierden el equilibrio. Teniendo en cuenta que el oído interno no solo capta sonidos, explicá qué otra información envía al cerebro y qué estructuras se encargan de ello.

Un joven acude a la consulta médica tras notar una pérdida auditiva severa debida al uso continuado de auriculares a volumen muy alto. Las pruebas diagnósticas revelan que su membrana timpánica y la cadena de huesecillos están intactas y transmiten las vibraciones con total normalidad, pero los mecanorreceptores ciliados del caracol (oído interno) han resultado destruidos.

1. a) Justificá por qué el paciente sufre sordera si los elementos encargados de captar y transmitir el sonido en el oído externo y medio funcionan adecuadamente. Distinguí en tu respuesta entre la transmisión física de las vibraciones y la transducción en impulsos nerviosos.
2. b) El paciente pregunta si la lesión se curará en unas semanas con reposo, igual que cicatriza una herida en la piel o una rotura de tímpano. Argumentá por qué los médicos descartan esa posibilidad basándote en la capacidad de regeneración de las células receptoras frente a las células epiteliales.
3. c) Predecí razonadamente si un audífono convencional (que amplifica la vibración sonora en el conducto auditivo) solucionaría la pérdida auditiva en las frecuencias donde los receptores ciliados han desaparecido por completo.

Muchas personas sufren mareo y náuseas si leen el celular en los asientos traseros de un auto en movimiento; sin embargo, si miran fijamente la ruta a través del parabrisas delantero o si son ellas quienes manejan, no sienten malestar. Por el contrario, un usuario que juega sentado inmóvil en el sillón con un visor de realidad virtual experimenta mareo al desplazarse visualmente por una montaña rusa virtual.

1. a) Analizá los receptores y órganos sensoriales implicados (retina del ojo y aparato vestibular del oído interno) y explicá qué contradicción de información (conflicto sensorial) recibe el encéfalo en cada uno de los dos casos descritos.
2. b) Justificá por qué fijar la vista en un punto lejano del horizonte elimina el conflicto sensorial mientras viajás en auto.
3. c) Predecí de forma razonada si una persona que sufriera una destrucción completa de los mecanorreceptores de los canales semicirculares y otolitos en ambos oídos experimentaría mareo cinético (cinetosis) al viajar en un barco sometido al oleaje. Argumentá tu respuesta.

Indicá si estas afirmaciones son verdaderas o falsas y justificá tu respuesta: a) cada sabor se percibe solo en una zona fija de la lengua; b) las células olfativas están situadas en las fosas nasales; c) la información de los sentidos llega al cerebro a través de los nervios.

Las papilas gustativas y las células olfativas colaboran cuando comemos: por eso, con la nariz tapada, una manzana y una cebolla crudas «saben» casi igual. Explicá qué aporta cada sentido a la percepción del sabor de los alimentos.

Sostenés con los ojos cerrados un vaso de vidrio muy frío que resbala entre tus dedos. Al apretarlo fuertemente para evitar que se caiga, un borde roto te produce un corte superficial en la yema del dedo. De forma simultánea e inmediata distinguís tres sensaciones: el frío del agua, la presión que ejercés sobre el vidrio y el dolor del corte.

1. a) Identificá qué tipo de receptor cutáneo específico captó cada uno de esos tres estímulos y clasificalos según la naturaleza del estímulo que detectan.
2. b) Sabiendo que todas las fibras nerviosas transmiten la información mediante impulsos electroquímicos idénticos, justificá cómo logra el encéfalo distinguir e interpretar a la vez las tres sensaciones sin confundir el dolor con el frío ni con la presión.
3. c) Si un anestésico local bloqueara exclusivamente los nociceptores de la zona, predecí qué estímulos seguirías percibiendo y argumentá por qué la ausencia congénita de dolor representa una amenaza grave para la supervivencia.

En una práctica de laboratorio se aplica el «test de discriminación de dos puntos» con un compás de puntas romas para medir la distancia mínima a la que una persona nota dos contactos separados en lugar de uno solo:

• En la yema del dedo, percibe con claridad dos puntas separadas únicamente por 2,5 mm.

• En la piel de la espalda, no se perciben dos puntos independientes hasta que la separación supera los 35,0 mm; a distancias menores se siente un único toque.

1. a) Interpretá estos resultados justificando qué diferencias existen en la densidad de mecanorreceptores y en el tamaño de sus campos receptivos entre la yema de los dedos y la espalda.
2. b) A partir de estos datos, justificá por qué el sistema Braille (cuyos puntos en relieve tienen una separación de unos 2,5 mm) se lee con las yemas de los dedos y predecí qué dificultad insalvable surgiría si una persona intentara leerlo con el antebrazo o la espalda.
3. c) En personas ciegas que dominan el Braille, los estudios de neuroimagen muestran que la zona de la corteza cerebral que procesa el tacto de las yemas de los dedos es mucho más extensa que en personas videntes. Justificá este fenómeno relacionándolo con la plasticidad del sistema nervioso.

Marta se quemó la lengua al tomar un caldo hirviendo y durante tres días apenas pudo percibir los sabores de las comidas; al cuarto día, sin embargo, recuperó el gusto con normalidad. Ese mismo fin de semana, un familiar sufrió un traumatismo que le seccionó las fibras del nervio olfatorio, causándole una pérdida permanente del olfato.

1. a) Explicá qué lesión sufrieron las células receptoras de los botones gustativos de Marta y justificá por qué el sentido del gusto se recupera en pocos días, comparándolo con el caso de su familiar: ¿por qué la renovación de las neuronas olfatorias, que también se produce, no basta para recuperar el olfato cuando se seccionan sus fibras?
2. b) Durante los días en que estuvo quemada, Marta afirmó: «Como me quemé la lengua, tampoco huelo el café». Rebatí de forma razonada su afirmación diferenciando los quimiorreceptores del gusto de los del olfato y explicá por qué en la vida cotidiana solemos atribuir erróneamente al gusto sensaciones que dependen del olfato retronasal (el sabor).