7. CN8-4(130-145) Marcado Libro Media

Entorno vivoEncéfalo envolturas protectoras 3.El sistema nervioso humano Duramadre El sistema nervioso se encarga de mantener la homeostasis, junto con el sistema endocrino. Su función es responder rápidamente a los estímulos mediante la transmisión de impulsos nerviosos. Debido a su complejidad anatómica y funcional, el sistema nervioso se divide en sistema nervioso central y sistema nervioso periférico. 3.1 El sistema nervioso central Se encarga de procesar la información que el organismo recibe de su medio Cerebro interno y externo y, a partir de esta, coordinar y dirigir las funciones del organismo. Está conformado por el encéfalo y la médula espinal, los cuales, a su Aracnoides vez, se encuentran recubiertos por tres membranas denominadas meninges, Piamadre que los protegen de las infecciones y conforman cuatro espacios: El espacio subaracnoideo, situado entre la aracnoides y la piamadre. A través Las meninges son las membranas que de este circula el líquido cefalorraquídeo, que protege el cerebro y la médula recubren el cerebro y la médula espinal. contra lesiones, provee nutrientes a las neuronas y elimina desechos. El espacio subdural, comprendido entre la duramadre y la aracnoides. Es un espacio que se hace evidente únicamente cuando se presenta un derrame o Encéfalo en vista lateral una hemorragia, porque se separan las capas. Hipotálamo Hipocampo El espacio epidural, ubicado entre el hueso y la duramadre. Es rico en grasa, Cerebro almacena sustancias y brinda sostén. El espacio intraaracnoideo, se encuentra entre ambas hojas de la aracnoides. 3.1.1 El encéfalo El encéfalo se ubica dentro del cráneo e incluye las siguientes estructuras: en su parte anterior o prosencéfalo, contiene el cerebro, el tálamo, el hipotálamo y el hipocampo; en su parte media o mesencéfalo, incluye la sustancia reticular y, en la parte posterior o rombencéfalo, contiene el bulbo raquídeo, la pro- Tálamo Cerebelo tuberancia anular y el cerebelo. El mesencéfalo, la protuberancia anular y el Bulbo raquídeo Puente de Varolio bulbo raquídeo forman en conjunto el denominado tallo cerebral. Prosencéfalo Cerebro Hipotálamo Tálamo Hipocampo Coordina el movimiento, el Regula la actividad del Transmite los impulsos Controla comportamientos como equilibrio y la inteligencia, de sistema nervioso autónomo sensoriales al cerebro. Percibe el deseo sexual y la ira. Participa manera que permite el desarrollo y la glándula hipófisis, las sensaciones táctiles y de presión, en el proceso de memorización, de actividades como leer, escribir, emociones, el comportamiento, dolor y temperatura. Interviene almacenando recuerdos que hablar, realizar operaciones la ingesta de alimentos y la en las emociones y la memoria, la asocia con experiencias previas. Se matemáticas, entre otras. temperatura corporal. cognición y la conciencia. encarga de la orientación espacial. Mesencéfalo Rombencéfalo Sustancia reticular Bulbo raquídeo Protuberancia anular Cerebelo Participa en la percepción visual Participa en el control de la También llamado puente de Coordina la postura, el movimiento y auditiva. Regula el sueño, la respiración y el ritmo cardíaco, Varolio, transmite impulsos de un y el equilibrio. Evalúa si se están vigilia, el tono muscular y algunos la temperatura, la secreción hemisferio del cerebro al otro y realizando los movimientos de las reflejos. Procesa la información de jugos gástricos, la tos y la entre el bulbo y el mesencéfalo. áreas motoras del cerebro y corrige recibida, la compara con la deglución. Comunica la médula Participa en el control de las las anormalidades. almacenada y la transforma. con el cerebro. funciones motoras y la emoción. 130 Acción de pensamiento: explico la organización y el funcionamiento del sistema nervioso en seres humanos. Componente Procesos físicos 3.1.1.1 El cerebro Constituye la mayor parte del encéfalo. Su capa externa se denomina corteza El encéfalo (corte frontal) cerebral (ver A en las imágenes), y esta a su vez se divide en dos capas: I H Una externa de sustancia gris (B), compuesta por cuerpos celulares y dendri- F E A tas. Una capa interna de sustancia blanca (C), compuesta por axones mieliniza- C B dos que conectan varias partes del encéfalo. La función de la corteza cerebral es procesar la información recibida, compararla con la información almace- D nada y generar una respuesta. I Durante el desarrollo embrionario, el tamaño del encéfalo aumenta con rapi- dez y con él, la sustancia gris; a diferencia de la sustancia blanca que perma- nece subyacente y en menor cantidad. La diferencia entre estas dos sustancias origina unos pliegues denominados circunvoluciones que, cuando son muy profundos, forman cisuras (D), o si son muy leves, se denominan surcos (E). La cisura más prominente es la cisura perpendicular interna (F), que divide al cerebro en dos mitades, izquierda y derecha, formando los hemisferios cerebrales (H, I) que se comunican por medio del cuerpo calloso (G), una Corte sagital estructura conformada de sustancia blanca. El hemisferio cerebral izquierdo (H) es el responsable del habla, la escritura, D la lógica, las matemáticas, el cálculo y el análisis; además controla las funciones motoras del lado derecho del cuerpo. G El hemisferio cerebral derecho (I) es el responsable de los sentimientos, las habilidades artísticas y musicales, la memoria visual y la capacidad de sínte- sis. Este hemisferio controla el lado izquierdo del cuerpo. Cada hemisferio cerebral se subdivide en cuatro lóbulos que se denominan de acuerdo con el hueso que los protege. En los lóbulos se procesa informa- ción sensitiva y motora, y se llevan a cabo las funciones mentales superiores como el cálculo, la memoria, el juicio, el raciocinio, la orientación, la lógica y el lenguaje: El lóbulo frontal (J) está ubicado en la porción anterior del cerebro bajo la frente. Regula la función motora determinando qué hacer y quién lo ejecuta. Participa en la producción del lenguaje hablado, el juicio, la memoria a corto plazo, la inteligencia, los sentimientos, las emociones y la personalidad. Vista lateral de la corteza cerebral Igualmente permite la planeación de conductas y la toma de decisiones. En el área frontal izquierda o área de Broca, se encuentran los centros de control superior del lenguaje hablado. J K El lóbulo parietal (K) se ubica en la parte media superior del cerebro. Su función es procesar la información sensorial y espacial, además del conoci- M L miento de los números y sus relaciones. El lóbulo occipital (L) se encuentra en la porción posterior del cerebro. Su función es recibir e interpretar la información visual. El lóbulo temporal (M) está ubicado en la región lateral cerca de la sien, se encarga de la memoria, el olfato y la audición. Es el centro de comprensión del lenguaje, específicamente región temporal izquierda o área de Wernicke que permite el reconocimiento, identificación y nombramiento de objetos. © 131 3.1.2 La médula espinal Estructura de la médula espinal La médula espinal pasa por dentro del canal raquídeo formado por los arcos Cerebro vertebrales de la columna y se divide en múltiples ramas. Su función es comunicar al encéfalo con el resto del cuerpo, conduciendo impulsos nerviosos Médula espinal hacia el cerebro y desde este, hacia los órganos efectores. También controla muchas acciones reflejas que no requieren de la intervención de la parte consciente del cerebro, llamadas acciones involuntarias. 3.1.2.1 Organización de la médula espinal La médula espinal se extiende desde el bulbo raquídeo hasta el borde superior de la segunda vértebra lumbar. Exteriormente, presenta dos zonas engrosa- das, el engrosamiento cervical que es donde se originan los nervios de las La médula espinal extremidades superiores y el engrosamiento lumbar desde donde salen los nervios de las extremidades inferiores. La parte angosta en el ápice es el cono medular y de él, surge el filamento terminal que fija la médula al coxis. A lo largo de la médula salen 31 pares de nervios espinales y sus nombres Cervical (8 pares dependen de su ubicación. Hay ocho pares de nervios cervicales, doce pares de nervios cervical) de nervios torácicos, cinco pares de nervios lumbares, cinco pares de nervios sacros y un par de nervios coccígeos. Los nervios espinales constituyen la vía de comunicación entre la médula espinal y las diferentes regiones del organismo. A nivel interno, la médula espinal está formada por sustancia gris y blanca. Torácica (12 pares En su interior, la materia gris tiene forma de alas de mariposa, gracias a unas nervios torácico) prolongaciones llamadas astas. A las astas posteriores llegan las raíces dorsales o sensitivas con toda la información proveniente del entorno, y de las astas anteriores salen las raíces ventrales o motoras que conducen informa- ción motora hacia los órganos efectores. Lumbar (5 pares La médula espinal también está formada por la materia blanca, que rodea a la de nervios lumbar) materia gris. Esta se distribuye en tres cordones: el cordón anterior, el cordón posterior y el cordón lateral. Cada cordón consta de haces de axones nerviosos y puede extenderse a grandes distancias, como los fascículos sensoriales Sacro (5 pares o ascendentes que conducen impulsos nerviosos hacia el encéfalo o como los de nervios sacras) fascículos motores o descendentes que transmiten las señales nerviosas hacia Nervio coccígeo abajo a través de la médula espinal. Sustancia gris Sustancia blanca Sustancia gris Sustancia blanca Plano transversal de una vertebra que muestra Canal central Raíz anterior la ubicación de la médula espinal Médula Apófisis espinosa espinal Duramadre Aracnoides Médula Piamadre espinal Raíz posterior Aracnoides Duramadre Nervio espinal Médula espinal Ganglio Vértebra de la raíz Disco Meninges anterior Piamadre Ganglio de la Aracnoides raíz posterior Vértebra Nervio periférico Duramadre Espacio epidural Cuerpo de la vértebra 132 © Componente Procesos físicos 3.1.2.2 Transporte de información en la médula espinal La médula espinal conduce el impulso nervioso a través de sus fascículos. Interpreto Los fascículos sensoriales conducen la información sensitiva hacia el cerebro. Un ejemplo es el dolor que se percibe al quemarse un dedo con un cerillo. Escribe los números en los círculos de Esta información ingresa por las astas posteriores de la médula y luego se acuerdo con la secuencia de pasos en los que se produce el arco reflejo. comunica con una interneurona que cruza la información hacia el cerebro a través de los cordones laterales y anteriores. En el cerebro, la información es interpretada para generar una respuesta adecuada, que en este caso sería retirar la mano de la fuente que lesiona. Finalmente, los fascículos motores conducen la respuesta hacia el órgano efector. Nervio motor 3.2 Arco reflejo Receptor La información que llega o que se produce en el sistema nervioso central es sensorial transmitida, dependiendo de su tipo y de su lugar de origen y de llegada, a través de unas rutas que recorren los impulsos nerviosos y que producen un reflejo denominado arco reflejo. Un reflejo es una reacción automática y Médula Nervio sensitivo rápida producida por un cambio en el medio. Este proceso se lleva a cabo en la sustancia gris de la médula espinal. Algunos reflejos responden a señales nocivas del ambiente, por ejemplo, retirar la mano al tocar el fuego o al pincharse con una espina, pero también existen reflejos que ayudan a mantener la postura corporal o que están im- plicados en la locomoción. En un arco reflejo ocurren los siguientes eventos: 1 Se genera un estímulo, es decir que ocurre Sinapsis en la un cambio en el medio externo o el interno. neurona sensorial y neurona motora Las dendritas de una neurona sensorial actúan como receptores, que reciben el 3 estímulo y generan una despolarización en la membrana que inicia el impulso nervioso. 2 4 2 Los impulsos nerviosos se propagan a Neurona sensorial Neurona Sustancia gris de lo largo del axón de la neurona sensorial motora la médula espinal hasta un extremo final que se localiza en la sustancia gris de la médula espinal. 1 3 La sustancia gris actúa como un centro Órgano efector (músculo) 5 de integración en donde se realizan una o varias sinapsis entre la neurona sensorial y la motora. 4 Los impulsos producidos en la sustancia gris salen de allí a través de una neurona motora y se dirigen hacia la zona afectada por el estímulo. 5 El impulso es transmitido desde la neurona motora hasta un órgano efector. 6 Finalmente, como respuesta se genera 6 el movimiento. © 133 3.3 Sistema nervioso periférico Nervios espinales y raquídeos El sistema nervioso periférico (SNP) se compone de nervios y ganglios que se distribuyen entre el SNC, y los tejidos y órganos del individuo. Su fun- Cerebro ción es recibir la información desde los órganos sensoriales, transformarla en impulsos nerviosos, transmitirlos hasta el SNC y, cuando este genere una respuesta, conducirla hasta los órganos efectores. 3.3.1 Organización y función del SNP Médula El SNP está conformado por los nervios craneales y los nervios espinales. Se espinal divide en sistema nervioso autónomo (SNA) y sistema nervioso somático (SNS) Plexo que controlan funciones involuntarias y voluntarias, respectivamente. cervical Nervios craneales. Se conectan directamente con el tronco cerebral. Sus fibras sensitivas inervan un determinado tejido para captar señales de los receptores sensoriales y llevar respuestas a la misma área a través de sus fi- Nervios espinales bras motoras. Estas dos funciones se realizan por vías independientes. Los cervicales (8 pares) inervan el cuello. nervios craneales son: I. Olfatorio, II. Óptico, III. Motor ocular común, IV. Troclear o patético, V. Trigémino, VI. Motor ocular externo, VII. Facial, VIII. Auditivo, IX. Glosofaríngeo, X. Vago, XI. Espinal y XII. Hipogloso. Nervios espinales o raquídeos. Se conectan con la médula espinal y son nervios de tipo mixto, es decir, cumplen con funciones sensoriales y motoras. Las neuronas que conforman estos nervios son bipolares lo que les permite establecer conexiones con los tejidos u órganos del cuerpo y con sustancia gris de la parte dorsal de la médula espinal, donde se realiza la sinapsis con neuronas de proyección, interneuronas o neuronas motoras. Las fibras de las neuronas motoras, que emergen de la zona ventral de la mé- dula espinal, reciben señales de las neuronas de proyección, interneuronas y neuronas sensoriales. Todas estas fibras constituyen el tronco nervioso que Nervios espinales conduce información tanto sensitiva como motora. torácicos (12 pares). Las ramas ventrales de los nervios espinales forman redes llamadas plexos que se encuentran en el cuello, los hombros y la pelvis y dan origen a otros nervios de tipo periférico, entre los cuales se encuentran el nervio radial y el nervio ciático. Por eso, es posible recoger la información que se origina en Nervios espinales una parte del cuerpo y transmitir una respuesta en otra parte muy distante. Plexo lumbares (5 pares). Nervios craneales lumbar Los últimos forman la “cola de caballo”. I Olfatorio (sentido del olfato) I II Óptico (sentido de la vista) II III Oculomotor (regula el movimiento del globo ocular y la constricción de la pupila) III Nervios espinales IV Troclear o patético (regula el movimiento del globo ocular) Plexo IV sacros (5 pares), en sacro V V Trigémino (sensaciones faciales y movimiento mandibular) el segmento más VI VI Motor ocular externo (regula el movimiento del globo ocular) bajo de la médula. VIII VII VII Facial (Expresión facial y sentido del gusto) X IX VIII Vestibulococlear o acústico (sentido del oído y del equilibrio) XII XI IX Glosofaríngeo (sentido del gusto y sensaciones de la garganta) Nervio espinal coccígeo X Vago (Respiración, circulación y digestión) (el único que no es par) XI Espinal (Movimientos del cuello y músculos dorsales) sobre el hueso del cóccix. XII Hipogloso (Movimientos de la lengua) 134 © Componente Procesos físicos 3.3.2 Sistema nervioso somático y autónomo El sistema nervioso periférico somático (SNS) ejerce control sobre las ac- Argumento ciones voluntarias del cuerpo, es decir, aquellas que se realizan de manera consciente como el movimiento de los músculos esqueléticos; mientras que 1. ¿Qué sucedería si se daña el sistema aquellas que no son voluntarias o conscientes como los movimientos del nervioso simpático? corazón y del músculo liso que recubre internamente los órganos, y las se- Respalda tu respuesta con dos creciones de las glándulas, son controladas por el sistema nervioso periférico razones. autónomo (SNA). Existen otras diferencias que se pueden encontrar entre 2. Formula una hipótesis que explique estos dos sistemas, entre estas se encuentran: si la producción de saliva por las glándulas salivales se vería afectada Neuronas diferentes y separadas: en los dos sistemas, las neuronas motoras durante un estado de miedo se localizan en el SNC, pero en el SNS los axones van directamente a los o angustia. músculos esqueléticos, mientras en el SNA los axones hacen sinapsis con 3. Describe paso a paso un experimento otras neuronas motoras que luego llegan hasta ellos. que ponga a prueba tú hipótesis del Estímulo e inhibición. El SNS puede estimular a un efector, pero no puede punto anterior. inhibirlo, es decir, hacer que se detenga; en cambio, el SNA puede realizar las dos funciones. El SNA se divide en el sistema nervioso simpático y el sistema nervioso para- simpático, que se diferencian en su anatomía, función y en los transmisores químicos que involucran. Estos sistemas tienen un efecto antagónico, ya que los dos inervan los mismos tejidos y órganos. El sistema simpático está formado por un conjunto de ganglios ubi- El sistema parasimpático está formado por ganglios ubica- cados en las regiones espinal, torácica y lumbar. Es el responsable de dos en las regiones espinal y sacra. Su neurotransmisor es la activar el organismo y prepararlo para responder ante una situación acetilcolina, inhibidora del músculo cardíaco. Este sistema de estrés. Su funcionamiento se asocia con acciones que consumen se asocia con actividades de calma, reposo y mantenimiento energía. Por eso, sus neurotransmisores, que son la noradrenalina y del organismo, como la respiración lenta y la disminución del la adrenalina, estimulan el aumento en la concentración de glucosa ritmo cardíaco posterior a una situación de estrés. La respuesta en la sangre para que esté disponible en situaciones enérgicas. El que genera este sistema es de tipo local. sistema simpático genera respuestas de tipo global. Sistema parasimpático 10 Sistema simpático 1 1 Ojo: Contrae la pupila. 10 Ojo: dilata la pupila. 2 11 2 Glándula lagrimal: estimula 11 Glándula lagrimal: inhibe la lagrimación. la lagrimación. 12 3 12 Glándulas salivales: inhibe la secreción 3 Glándulas salivales: estimula 13 15 salivar. la secreción salivar. 13 Corazón: aumenta el ritmo cardíaco. 4 4 Corazón: disminuye el ritmo cardíaco. 5 14 14 Estómago: inhibe la movilidad gástrica. 5 Estómago: aumenta la movilidad 6 15 Pulmones: dilata los bronquios. gástrica. 16 16 Hígado: estimula la liberación 6 Pulmones: constriñe los bronquios. de glucosa. 17 7 Hígado: estimula la secreción 17 Páncreas: inhibe la secreción pancreática. 7 pancreática. 8 Intestinos: estimula el peristaltismo 18 8 18 Cápsula adrenal: estimula la secreción intestinal. de adrenalina. 9 Vejiga urinaria: contrae la vejiga 19 Intestinos: disminuye el peristaltismo de la orina. 9 19 intestinal. 20 Vejiga urinaria: relaja la vejiga. 20 21 21 Gónadas y genitales externos. © 135 Competencias científicas INTERPRETO 4 Marca con un ✔ los nombres de las estructuras que se pueden observar en la figura B A pero no en la A, y con una 7 los nombres de F 1 Lee el siguiente texto. aquellas estructuras que no son visibles en I Gracias a los avances tecnológicos de las últi- ninguna de las imágenes. A mas décadas, los investigadores y los médicos Hipotálamo N cuentan con muchas herramientas para observar la anatomía y la actividad cerebral, entre Sustancia gris Z ellas se destacan: la Resonancia Magnética Nu- Protuberancia anular O clear (RMN) y la Tomografía Axial Computari- Cerebelo zada (TAC). La TAC, en particular, consiste en una C sucesión de imágenes radiológicas procesadas Médula espinal O por computadoras que permiten analizar cada Hipófisis Sustancia blanca M región del cerebro. Tronco encefálico P 2 Observa con atención las siguientes imá- E genes de algunas tomografías. A y B corres- ponden a un paciente sano y C, a un paciente 5 Escribe los nombres de las estructuras del sistema nervioso central que se encuentran T enfermo. afectadas en el paciente C. E A Lóbulo N C I 6 Explica en cada uno de los recuadros una de A las funciones que se encuentran atrofiadas S en el paciente C como consecuencia de las afectaciones en su sistema nervioso central. Estructura Funciones atrofiadas afectada B La memoria, el lenguaje, el olfato y la Lóbulo audición. El reconocimiento de la información sensorial y espacial, y las operaciones matemáticas. La postura, el movimiento y el equilibrio. 7 Completa el siguiente esquema. Sistema nervioso Función Estructuras 3 Escribe en cada cuadro el número de la es- Central tructura correspondiente. Somático I. Cráneo. II. Cerebro. III. Corteza cerebral. IV. Cerebelo. Simpático V. Médula espinal. VI. Tronco encefálico. 136 © Identificar • Indagar • Explicar • Comunicar • Trabajar en equipo 8 Escribe en los círculos los números del 1 al 6, ARGUMENTO para describir la secuencia en la que ocurre el arco reflejo. 11 Lee el siguiente texto y, con base en él, res- ponde las preguntas 12 a 15. Muchos fármacos pueden actuar a nivel del SNC modificando las concentraciones de neurotransmisores o actuando de igual forma que lo hacen estos. Por ejemplo, el aumento de la concentra- ción de noradrenalina, dopamina o serotonina influye en el estado de ánimo de las personas. El uso habitual de casi cualquier fármaco que afecte el estado de ánimo puede causar dependencia psicológica, lo que significa que el paciente se hace emocionalmente dependiente del fármaco. 9 Lee la siguiente información. Otros causan tolerancia o estado de adaptación del organismo al medicamento, que tras la ad- El cerebro se divide en lóbulos y cada lóbulo rea- ministración repetitiva va perdiendo su eficacia y liza funciones particulares: por eso hay que aumentar la dosis para conseguir B el efecto buscado. El uso de algunas drogas, como A heroína, tabaco, alcohol y barbitúricos puede C causar adicción o dependencia física, la cual pro- D duce cambios fisiológicos en las células. 12 ¿Qué neurotransmisores pueden afectar el A. Lóbulo frontal B. Lóbulo temporal estado de ánimo? Área de la escritura Área de la memoria 13 Explica las diferencias entre: tolerancia, de- Área del lenguaje auditiva pendencia psicológica y dependencia física. Área motora Área auditiva C. Lóbulo occipital D. Lóbulo parietal 14 ¿Por qué crees que las personas llegan a con- Área visual Área de la memoria sumir drogas, como heroína, tabaco y alco- visual hol? Área sensitiva 15 ¿Cómo crees que se podrían disminuir las 10 Con base en la información anterior, colorea cifras de adolescentes consumidores de dro- con el color indicado en la imagen, las zonas gas, como tabaco y alcohol en tu ciudad? del cerebro que se activan cuando una persona: Desarrollo compromisos personales y sociales Mira televisión (color amarillo). PROPONGO Chatea con sus amigos en la red (color azul). B 16 Diseña una campaña educativa para pro- mover la prevención del consumo de A drogas psicoactivas en tu institución. Pos- teriormente, preséntala a tus compañe- C ros, selecciona con ellos la propuesta más pertinente de todas las que se presenten y D busquen juntos los medios necesarios para llevarla a la práctica. © 137 4. Percepción sensorial A Los humanos, al igual que el resto de animales, recibimos información pro- cedente del medio externo e interno a través de los receptores sensoriales que conforman los órganos de los sentidos. Un receptor sensorial es una célula especializada o un conjunto de dendritas de una neurona sensorial especializadas en captar estímulos y transformarlos en impulsos nerviosos. B Los receptores vigilan un aspecto específico del ambiente externo o interno, es decir, son sensibles a variaciones de una forma de energía ya sea: mecánica, química, térmica o electromagnética. Los receptores sensoriales están localizados en diferentes partes del cuerpo y se especializan en captar un tipo de estímulo específico, por lo que se pueden clasificar en: Mecanorreceptores: responden a variaciones en la presión que se ejerce Cuando los fotorreceptores captan un sobre ellos. Captan la deformación mecánica y sensaciones como el roce, la exceso de luz, la pupila como respuesta presión, el tacto, el movimiento y el sonido. se contrae (A). Cuando captan una disminución de luz, la pupila como Quimiorreceptores: perciben los estímulos químicos como la concentra- respuesta se dilata (B). ción de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre. Termorreceptores: detectan los cambios térmicos. Fotorreceptores: captan los estímulos luminosos y perciben imágenes, formas y colores. Nociceptores: perciben los daños físicos y químicos (el dolor). Electrorreceptores: detectan la energía eléctrica. Otras clasificaciones dependen del lugar donde se ubican los receptores sensoriales. Entre estos se encuentran: Argumento Externoceptores: detectan información del exterior del organismo, por ejemplo, los receptores táctiles y auditivos. 1. Lee la siguiente información. Internoceptores: detectan información del interior del organismo, como los Los receptores, cuando son cambios en las concentraciones de metabolitos en la sangre. estimulados de forma continua durante cierto tiempo, presentan Cuando ocurre un cambio en el ambiente, el receptor sensorial convierte el adaptación sensorial, que es una estímulo en un potencial graduado, es decir, un cambio en la permeabilidad propiedad por la que la intensidad de la membrana de la neurona sensitiva, que permite el tránsito de ciertos de la sensación que perciben va iones haciendo que pueda volverse más negativa o positiva y que se generen disminuyendo poco a poco, hasta uno o más impulsos nerviosos. terminar en muchos casos, por desaparecer. Este proceso ocurre a través de una vía aferente específica que propaga el 2. Teniendo en cuenta esta impulso nervioso hacia una región del sistema nervioso central donde son in- información, explica si una persona terpretados para elaborar una sensación, es decir, el conocimiento consciente que se hace un tatuaje puede o subconsciente de los estímulos. Las sensaciones conscientes o percepciones presentar adaptación sensorial y se integran en la corteza cerebral. qué tipo de receptores se verían afectados en este caso. Respalda tu Los receptores también se pueden clasificar según el tipo de información respuesta con dos argumentos. sensitiva que envían al sistema nervioso central en: propioceptores, receptores cutáneos y sentidos especiales. 138 Acción de pensamiento: explico la función de los órganos de los sentidos. Componente Procesos físicos 4.1 Los propioceptores Los propioceptores proporcionan información que permite el control de la posición del cuerpo y de los movimientos esqueléticos finos. Este control se logra gracias a que los propioceptores informan sobre el grado de contracción muscular, la magnitud de la tensión presente en los tendones, la posición de las articulaciones y la orientación de la cabeza en relación con el suelo y durante los movimientos. Las sensaciones propioceptivas nos permiten cal- cular el peso de los objetos y determinar el esfuerzo muscular necesario para realizar una tarea. Además, aportan información sobre la velocidad de los movimientos de una parte corporal respecto de otra haciendo posible correr o comer. Así, el encéfalo recibe constantemente impulsos nerviosos sobre la posición de diferentes partes corporales y realiza ajustes para lograr la coordi- nación. Las células pilosas del oído interno son propioceptores que aportan información para conservar el equilibrio. Existen tres tipos de propioceptores, los husos musculares de los músculos esqueléticos, los órganos tendinosos de los tendones y los receptores cinestésicos articulares. Husos musculares Órganos tendinosos Receptores cinestésicos articulares Son fibras musculares cuya función es infor- Se encuentran presentes en la unión de los Se encuentran en las articulaciones si- mar acerca de los cambios en la longitud de tendones con los músculos. Cada uno de noviales que son aquellas que permi- los músculos esqueléticos. Cuando esta infor- estos órganos está constituido por fibras de ten un movimiento amplio y tienen en mación llega a la corteza cerebral permite la colágeno que están cubiertas por tejido co- su interior líquido sinovial. Entre estas percepción de la posición de las extremidades, nectivo y se encuentran unidas con las den- articulaciones se encuentran las de los mientras que cuando se transmite al cerebelo, dritas de las fibras sensoriales. Su función es hombros y las rodillas. Responden a estí- participa en la coordinación de las contrac- informar acerca de los cambios en la tensión mulos como la presión, y a la aceleración ciones musculares. Los impulsos de los husos muscular, ayudar a proteger a los tendones y desaceleración de las articulaciones musculares constituyen la porción aferente y los músculos contra el daño resultante durante los movimientos con lo cual ayu- de los reflejos que implican el estiramiento de de la tensión excesiva, disminuir la tensión dan a evitar el esfuerzo excesivo. algún músculo y ayudan a prevenir lesiones al muscular y producir su relajación ante una evitar que tal estiramiento sea excesivo. fuerza excesiva. Neurona aferente Músculos cuádriceps Fémur Neurona sensorial Grasa Fibra de colágeno Bursa Fibra muscular extrafusal Líquido sinovial Membrana sinovial Patela Menisco Cápsula Bursa Tendón Ligamento Cartílago de la patela Tibia articular Peroné © 139 4.2 Morfología de los receptores cutáneos Son aquellos que se ubican en la piel y captan sensaciones táctiles. Existen dos formas en las que se pueden tener sensaciones táctiles: el tacto burdo, por el cual se percibe algo que ha tenido contacto con la piel sin que se puedan precisar detalles como la forma o la textura, y el tacto discriminativo por el cual se recibe informa- ción específica acerca de la sensación, como el sitio exacto de la piel donde se tuvo contacto y las características de la fuente del estímulo. Los receptores cutáneos son: Receptor cutáneo Se localiza en Su función es Zonas de la piel libres de vellosidades, como Diferenciar superficies y vibraciones de baja Corpúsculos de Meissner las yemas de los dedos y las palmas de manos frecuencia. (Ver en la imagen M) y pies. La piel pilosa, que son terminaciones nerviosas Detectar movimientos de la superficie cutánea Plexos de la raíz del pelo (K) libres que rodean a los folículos pilosos. que afectan a los pelos. Las yemas de los dedos, los labios y los órganos Responder a la rotación de las articulaciones y Discos de Merkel (O) genitales externos, son terminaciones libres. detectar presión y vibraciones. Capas profundas de la dermis, en los tendones No se tiene claridad acerca de su función. Corpúsculos de Ruffini (L) y los ligamentos. El tejido subcutáneo, alrededor de articulacio- Percibir cosquillas y vibraciones de alta fre- Corpúsculos de Pacini (N) nes, tendones y músculos. cuencia. La superficie de la dermis. Percibir las cosquillas, el frío, el calor y la co- Terminaciones nerviosas libres (K) mezón. Todos los tejidos, excepto el encéfalo. Son ter- Percibir sensaciones de dolor que son acti- minaciones nerviosas libres. vadas por estímulos térmicos, mecánicos o Nociceptores o receptores químicos intensos. Temperaturas por debajo del dolor (P) de los 10 °C y arriba de 48 °C producen sensaciones dolorosas. 4.2.1 Fisiología de los receptores cutáneos La información percibida por los receptores cutáneos es transportada por fibras nerviosas que llegan al bulbo raquídeo en el tronco encefálico. Allí hacen sinapsis con otras neuronas sensitivas hasta el tálamo y de allí a la corteza sensitiva donde la información es interpretada. Corteza sensitiva Tálamo A A Epidermis J Bulbo piloso K B Dermis K Terminación nerviosa libre I F C Tejido subcutáneo B L Corpúsculo de Ruffini M D Raíz del pelo E Músculo erector M Corpúsculo de Meisnner E O del pelo C N Corpúsculo de Pacini J F Papilas dérmicas L G Tejido adiposo O Discos de Merkel D H P Nociceptor del dolor N H Glándula sudorípara Bulbo raquídeo G I Glándula sebácea P 140 © Componente Procesos físicos 4.3 Quimiorreceptores Son los receptores que responden a moléculas disueltas en líquidos. En el Estructura del sentido cuerpo humano tenemos dos tipos: los del gusto y los del olfato. del olfato y del gusto 4.3.1 El olfato I El sentido del olfato permite detectar y procesar los olores. Su órgano es la nariz a través de la cual los estímulos olorosos penetran por las fosas nasales (A) y son recibidos por los receptores que están en la mucosa olfatoria o G pituitaria amarilla (B). Esta mucosa incluye células de sostén o de soporte (C), células basales (D), que remplazan a células muertas; células olfativas sensoriales o receptores del olor (E) y glándulas de Bowman (F), responsables D de la producción de moco. F C Las células olfativas sensoriales funcionan como quimiorreceptores. Poseen G unas estructuras llamadas cilios (G) que permiten que las sustancias quími- cas disueltas en el moco estimulen las células y conviertan el estímulo en impulsos nerviosos. Estos impulsos son transmitidos al nervio olfatorio (H), I H cuyo ápice está conformado por dos masas de sustancia gris llamados bulbos B olfatorios (I), desde donde las señales se proyectan hasta el lóbulo temporal de la corteza cerebral (J) y a una porción del lóbulo frontal (K), que permite la percepción de la sensación de olor. Se cree que existen siete tipos de células A olfatorias, cada una de las cuales solo es capaz de detectar un tipo de molé- culas. Entre los olores que se pueden percibir se encuentran: alcanforado, almizclado, floral, mentolado, etéreo (olor a éter), picante y pútrido. J K 4.3.2 El gusto El sentido del gusto permite percibir los sabores, seleccionar los alimentos y evitar la ingesta de algunas sustancias nocivas. Su órgano es la lengua (L) y en toda su extensión se encuentran las papilas gustativas (M). Estas poseen mu- P chísimos botones gustativos que, a su vez, contienen millones de receptores gustativos o de sabor. Las células que forman las papilas gustativas presentan unas microvellosidades que sobresalen a través de un poro y se humedecen con saliva, lo que las estimula para transmitir el impulso nervioso. Las células L O que forman las papilas situadas en los dos tercios anteriores de la lengua, están inervadas por el nervio facial (N) y transportan las sensaciones del R tacto y la temperatura. El nervio glosofaríngeo (O) transporta sensaciones del tercio posterior de la lengua. N Las sensaciones de sabor se envían al bulbo raquídeo (P), en donde las neuronas establecen sinapsis con otras neuronas que se proyectan hacia el tálamo y S de allí, otras neuronas llevan el estímulo hasta la corteza cerebral que permite M la percepción de sabores. T Q En la lengua, las papilas de un área determinada perciben más alguno de los cuatro sabores básicos: el dulce es captado principalmente por las papilas fungiformes que se ubican principalmente en la parte anterior de la lengua Papilas filiformes (Q); el amargo, por las papilas caliciformes en la parte posterior (R), y el ácido (S) y salado, por las papilas filiformes ubicados en las regiones S y T respectivamente. Todos los sabores diferentes que se pueden percibir son combinaciones de estos, junto con el efecto aportado por el olfato. Papilas caliciformes © 141 4.4 Los sentidos especiales Estructura general del oído Los receptores que intervienen en la audición, el equilibrio y la visión son células altamente especializadas que forman los sentidos especiales. 4.4.1 Morfología del oído El oído, como órgano receptor, está formado por tres partes: el oído externo, el oído medio y el oído interno. Utrículo Oído externo Oído medio Oído interno Vestíbulo Cartílago Sáculo Conductos semicirculares Nervio vestibular Nervio auditivo Nervio Tímpano coclear Órgano de Corti Caracol Ventana Pabellón Cartílago oval El oído interno transforma las vibraciones en de la Conducto impulsos nerviosos que envía por el nervio Trompa de oreja auditivo Eustaquio vestibular al cerebro. El laberinto está formado externo por el laberinto óseo y el laberinto membranoso Estribo que se conectan entre sí. El laberinto óseo Martillo El oído medio transforma las ondas sonoras en constituido por los canales semicirculares vibraciones. Está formado por una membrana óseos, el vestíbulo que contiene los receptores Yunque llamada tímpano que vibra ante la presencia de del equilibrio y la cóclea o caracol, que posee la onda sonora; dicha vibración es transmitida a los receptores de la audición los cuales forman El oído externo está for- la cadena de huesecillos denominados martillo, el órgano de Corti. mado por el pabellón de la yunque y estribo, que se comunican entre sí y El laberinto membranoso está dentro del oreja que localiza la fuente transmiten la vibración al oído interno a través laberinto óseo y forma dos estructuras: el sonora y el conducto au- de la ventana oval. Esta porción del oído se utrículo y el sáculo por donde circulan dos ditivo externo que trans- comunica a su vez con la faringe por medio de líquidos: la endolinfa, que mantiene la orien- mite la onda sonora hacia la trompa de Eustaquio (L), lo que le permite tación y el equilibrio, la perilinfa que percibe el oído medio. igualar las presiones timpánicas a ambos lados. las vibraciones. La audición El equilibrio Se genera cuando las ondas sonoras llegan al conducto auditivo externo y Cuando las vibraciones chocan con la perilinfa se pro- chocan contra la membrana timpánica, produciendo vibraciones que son ducen ondas de presión que movilizan diminutas vello- transmitidas a la cadena de huesecillos. De allí pasan por la ventana oval al sidades y transforman dichas vibraciones en impulsos interior de la perilinfa del vestíbulo del oído interno, donde se convierten en nerviosos que son conducidos hacia el cerebro. A su vez ondas que pasan a la cóclea. Las ondas viajan por la endolinfa al canal coclear el desplazamiento de la endolinfa por los conductos donde son traducidas por el órgano de Corti en energía electroquímica que semicirculares mantiene el equilibrio al recibir informa- excita los receptores sensoriales auditivos. Estos envían impulsos nerviosos ción de la posición de la cabeza en el espacio, que con- que viajan por los nervios cocleares al bulbo raquídeo, luego a la protuberan- juntamente con la información proveniente del tronco, cia, el mesencéfalo, el tálamo y de allí migran a la corteza auditiva en la región cuello y las extremidades, permite la conservación de temporal de la corteza cerebral. una postura específica. 142 © Componente Procesos físicos 4.4.2 La visión El sentido de la vista nos permite ver las imágenes. Su órgano es el ojo, una estructura altamente sensible, capaz de detectar los cambios de luz y transformarlos en impulsos nerviosos que, al ser enviados a la corteza cerebral, son interpretados como imágenes. Está formado por: los párpados y el aparato lacrimal que lo protegen; los músculos oculares que permiten su movimiento y dos globos oculares, cada uno de los cuales está envuelto por tres capas, como muestra la tabla: Estructura del globo ocular Capa Estructura Ubicación Función Córnea Externa anterior Recubre el iris y contribuye a enfocar la luz en la retina. Es transparente a la luz. Capa o túnica fibrosa Cubre al globo ocular excepto en la córnea, dándole protección y rigidez. Externa posterior Esclerótica Sobre la esclerótica se insertan los músculos extraoculares que controlan el blanca movimiento del ojo. Coroides Media posterior Proporciona nutrientes a la parte posterior de la retina. Rico en capilares sanguíneos que secretan el humor acuoso. Allí se encuentra Cuerpo ciliar Media anterior el músculo ciliar que modifica la forma del cristalino. Capa vascular o úvea Regula el diámetro de la pupila para graduar la cantidad de luz que entra y sale Iris Media anterior de la cámara vítrea. Su color está determinado por el número y distribución de unas células que contienen el pigmento melanina y se llaman melanocitos. Consta de cinco capas de neuronas: las cuatro primeras permiten la percepción del contraste entre oscuridad y claridad en la retina. La quinta, está Capa interna Retina Principal compuesta por fotorreceptores llamados conos responsables de la nitidez y la visión en color, y los bastones que captan la luz y distinguen su intensidad. En la retina, se forman las imágenes. Las membranas del globo ocular forman dos cámaras: la anterior está llena de Tálamo humor acuoso, un líquido transparente que lubrica el cristalino, y la posterior, Centros visuales contiene humor vítreo, un líquido coloidal que mantiene la tensión en el ojo. del lóbulo El cristalino es una lente biconvexa situada tras el iris y delante del humor vítreo. occipital Enfoca los rayos luminosos en la retina para facilitar la visión de cerca. Cuando los músculos ciliares que sostienen al cristalino se contraen, este se hace más redondo Músculo y puede enfocar imágenes cercanas. Por el contrario, cuando los músculos se rela- recto jan, el cristalino se aplana y enfoca imágenes distantes. superior Bastones Fóvea centralis El proceso de formación de imágenes Pestañas Nervio comienza cuando la luz entra al ojo y Esclerótica óptico atraviesa las capas de neuronas hasta llegar a los conos y bastones. Estos trans- Retina Coroides miten impulsos de vuelta hasta las célu- las ganglionares, donde el impulso viaja Córnea Iris Músculo por el nervio óptico al tálamo del lado Humor recto opuesto. La visión de la zona temporal acuoso lateral Pupila no se cruza, de modo que llega al tálamo del mismo lado, lo que genera una visión Punto bifocal que da la sensación de profundi- ciego dad. Posteriormente, la imagen viaja a Iris los centros visuales en los lóbulos occipi- Cristalino Humor vítreo tales, donde es recibida en forma inver- tida y traducida a una posición normal. Ora serrata Glándulas tarsales © 143 Competencias científicas INTERPRETO 5 Encierra en la gráfica B la zona del cerebro que capta las sensaciones auditivas. A F 1 Escribe F, si la afirmación es falsa o V, si es ver- 6 Observa las siguientes imágenes. I dadera. A El gusto y el olfato se consideran sentidos A B N que reciben estímulos químicos. Z Los mecanorreceptores perciben deforma- O ciones mecánicas. Los nociceptores capturan estímulos lumi- C nosos. O Las papilas gustativas son los receptores ubicados en la mucosa olfatoria. M La cóclea es el órgano encargado de conver- P tir las vibraciones en impulsos nerviosos que C D E son conducidos al cerebro. T 2 Frente a cada estructura escribe una M si es E un mecanorreceptor, una T si es un termorre- ceptor, una Q si es un quimiorreceptor, una F N si es fotorreceptor o una N si es un nociceptor. C Corpúsculos de Meissner I Papilas gustativas A Conos S Discos de Merkel 7 Escribe en la línea debajo de cada imagen del punto anterior, el nombre de al menos uno de Corpúsculos de Pacini los receptores que está percibiendo el estí- Células olfativas sensoriales mulo representado. Bastones 8 Explica la diferencia entre la recepción de un 3 Observa las imágenes A y B y, con base en estímulo y su percepción. ellas, realiza las actividades 4 y 5. 9 Lee el siguiente texto y, con base en él, realiza A las actividades 10 y 11. Durante los viajes en avión, al despegar o ate- rrizar, es normal que una persona sienta en los B oídos molestias, que van desde la sensación de taponamiento hasta un leve dolor. Para evitarlo, se recomienda tragar saliva, bostezar o masticar un chicle y, en el caso de los bebés, ponerlos a succionar un biberón o un chupete. 10 Explica por qué se produce este taponamiento o dolor leve en el oído. 11 Explica por qué se pueden aliviar las moles- 4 Describe la forma como percibimos sensacio- tias en los oídos con las medidas descritas en nes auditivas. el texto. 14 4 © Identificar • Indagar • Explicar • Trabajar en equipo 12 Completa la siguiente tabla. Desarrollo compromisos personales y sociales Estructura Órgano en el que ARGUMENTO se encuentra Pituitaria roja 18 Lee el siguiente texto y con base en él, re- Retina Ojo suelve las actividades 19 a 22. Trompa de Eustaquio Algunas personas sostienen que la sensibilidad Córnea del olfato disminuye más con el consumo del Papilas gustativas tabaco que durante un resfriado. En un labo- ratorio, se realizaron pruebas para comprobar Martillo esta hipótesis. La prueba fue aplicada a seis personas de la misma edad, de las cuales dos 13 Lee el siguiente texto y, con base en él, realiza eran fumadoras, dos estaban resfriadas, y dos las actividades 14 y 15. no tenían ninguna de las características ante- Cuando damos vueltas rápidamente y nos de- riores y sirvieron como grupo control. A las seis tenemos de repente, tenemos la sensación de personas se les vendaron los ojos y, a un metro que continuamos girando. Esta sensación puede de distancia de ellas, se pusieron elementos incluso llegar a marearnos. que emanaban aroma de perfume y de cebolla. Finalmente, se estimaron los tiempos que 14 Escribe cuáles son los órganos o estructuras tardaron las personas en percibir el olor y se que informan a nuestro cerebro que estamos registraron en la siguiente tabla: girando. Tiempo en percibir el olor (en segundos) 15 Explica por qué se mantiene la sensación de Grupo Persona Cebolla Perfume seguir girando. Fumadora 1 55 65 1 Fumadora 2 58 70 16 Observa las imágenes y descríbelas. Resfriada 1 37 45 2 Resfriada 2 40 47 De control 1 27 38 3 De control 2 30 40 19 Argumenta, utilizando los resultados de la investigación, si la hipótesis es acertada. 20 Explica por qué crees que el olor de la cebolla es detectado antes que el olor del perfume. PROPONGO 21 Diseña una encuesta para determinar qué porcentaje de la comunidad escolar de tu colegio consume tabaco y el conocimiento que tienen sobre las consecuencias de su consumo. Aplica la encuesta y, con base en los resultados, elabora un proyecto escolar 17 Explica por qué al cerebro se le dificulta des- para prevenir el consumo de tabaco en esta cribir imágenes como las anteriores. comunidad. © 145

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