Los receptores sensoriales

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

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

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

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

Describe 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 pasas de una habitación oscura a una calle muy soleada, te deslumbras durante unos segundos. Explica 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, explica por qué ocurre esto.

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

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) Deduce 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. Justifica 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, predice qué limitación visual experimentará en comparación con su visión durante la noche, justificando cómo responden los bastones ante una intensidad lumínica elevada.
3. c) Explica por qué la selección natural ha favorecido que los depredadores nocturnos sacrifiquen la discriminación cromática frente a la sensibilidad a la luz tenue.

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

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

Describe 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. Explica 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, explica qué otra información envía al cerebro y qué estructuras se encargan de ello.

Muchas personas sufren mareo y náuseas si leen el celular en los asientos traseros de un auto en movimiento; sin embargo, si miran fijamente a la carretera 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 sofá con un visor de realidad virtual experimenta mareo al desplazarse visualmente por una montaña rusa virtual.

1. a) Analiza los receptores y órganos sensoriales implicados (retina del ojo y aparato vestibular del oído interno) y explica qué contradicción de información (conflicto sensorial) recibe el encéfalo en cada uno de los dos casos descritos.
2. b) Justifica por qué fijar la vista en un punto lejano del horizonte elimina el conflicto sensorial mientras viajas en auto.
3. c) Predice 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. Argumenta tu respuesta.

Indica si estas afirmaciones son verdaderas o falsas y justifica 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. Explica qué aporta cada sentido a la percepción del sabor de los alimentos.

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) Explica qué lesión sufrieron las células receptoras de los botones gustativos de Marta y justifica 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 he quemado la lengua, tampoco huelo el café». Rebate de forma razonada su afirmación diferenciando los quimiorreceptores del gusto de los del olfato y explica por qué en la vida cotidiana solemos atribuir erróneamente al gusto sensaciones que dependen del olfato retronasal (el sabor).

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

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

1. a) Identifica qué tipo de receptor cutáneo específico ha captado cada uno de esos tres estímulos y clasifícalos según la naturaleza del estímulo que detectan.
2. b) Sabiendo que todas las fibras nerviosas transmiten la información mediante impulsos electroquímicos idénticos, justifica 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, predice qué estímulos seguirías percibiendo y argumenta 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) Interpreta 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, justifica 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 predice 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. Justifica este fenómeno relacionándolo con la plasticidad del sistema nervioso.

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 cristal 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) Diagnostica qué patología sufre el Paciente 1 indicando el nombre de la estructura alterada y explica 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). Predice y justifica si esta operación le devolverá la visión nítida.
3. c) Justifica 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.

Un joven acude a la consulta médica tras notar una pérdida auditiva severa debida al uso continuado de audífonos 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) Justifica por qué el paciente sufre sordera si los elementos encargados de captar y transmitir el sonido en el oído externo y medio funcionan adecuadamente. Distingue 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. Argumenta por qué los médicos descartan esa posibilidad basándote en la capacidad de regeneración de las células receptoras frente a las células epiteliales.
3. c) Predice 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.