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Corpúsculo de Pacini

El corpúsculo de Pacini (también corpúsculo laminar o corpúsculo de Vater-Pacini ) [1] es un mecanorreceptor de umbral bajo que responde a la vibración o la presión, que se encuentra en la piel y otros órganos internos. [2] En la piel, es uno de los cuatro tipos principales de receptores cutáneos .

Los corpúsculos están presentes en la piel , especialmente en ambas superficies de las manos y los pies, los brazos y el cuello. [3] Los corpúsculos de Pacini también se encuentran en el periostio óseo , las cápsulas articulares , el páncreas y otros órganos internos, la mama , los genitales [4] y los ganglios linfáticos . [5]

Los corpúsculos de Pacini son mecanorreceptores de rápida adaptación . Como receptores fásicos, responden rápidamente pero brevemente a un estímulo y la respuesta disminuye incluso cuando el estímulo se mantiene. [6] Responden principalmente a la vibración y a la presión profunda. Son especialmente sensibles a las vibraciones de alta frecuencia. Los grupos de corpúsculos detectan los cambios de presión (como al agarrar o soltar un objeto). Además, participan de manera crucial en la propiocepción . [1] La función vibracional puede utilizarse para detectar la textura de la superficie, como rugosa o lisa. [ cita requerida ]

Estructura

Los corpúsculos de Pacini son más grandes y menos numerosos que los corpúsculos de Meissner , las células de Merkel y los corpúsculos de Ruffini . [7] Pueden medir hasta 2 mm de longitud y casi 1 mm de diámetro. [8] Tienen forma ovalada, esférica o irregularmente enrollada. Los más grandes son visibles a simple vista. [3] Tienen grandes campos receptivos , tan grandes como la mitad de la palma. [8] En la piel, los corpúsculos están situados en lo profundo de la dermis . [8]

Terminal axónica

Cada corpúsculo está asociado con un axón mielinizado; [3] estos son algunos de los axones sensoriales más grandes y de conducción más rápida que surgen de la piel. [8]

Hacia el centro del corpúsculo, el axón pierde sus vainas y termina con una ligera protuberancia en el centro del corpúsculo. Esta terminal axónica emite breves proyecciones de significado funcional desconocido en los espacios entre las láminas más internas circundantes; mitocondrias grandes y vasos pequeños se agregan cerca de estas proyecciones. [3]

Cápsula

La cápsula está formada por 20-70 láminas de tejido conectivo dispuestas concéntricamente alrededor de la terminal del axón en su centro, formando una estructura muy parecida a una cebolla. [8] La cápsula está formada por fibroblastos y tejido conectivo fibroso (principalmente red de colágeno tipo IV y tipo II ), separados por material gelatinoso, más del 92% del cual es agua. [9] Presenta un patrón en espiral en las micrografías . [ cita requerida ]

Si se elimina experimentalmente la cápsula del corpúsculo, la terminal axónica desprendida se adapta lentamente. Por lo tanto, la cápsula es responsable de la selectividad del corpúsculo para los estímulos de baja frecuencia. Esto es el resultado de que las láminas resbaladizas se deslizan unas sobre otras cuando el corpúsculo se deforma estructuralmente por la presión externa, de modo que los efectos de la presión sostenida se disipan pronto por las láminas, eliminando la deformación de la terminal axónica central en sí. [8] La cápsula actúa así como un filtro de paso alto fisiológico . [3]

Función

Los corpúsculos de Pacini son receptores fásicos de rápida adaptación que detectan grandes cambios de presión y vibraciones en la piel . [6] Los corpúsculos de Pacini tienen un gran campo receptivo en la superficie de la piel con un centro especialmente sensible. [7]

Los corpúsculos son especialmente sensibles a las vibraciones, que pueden detectar incluso a centímetros de distancia. [7] Su sensibilidad óptima es de 250 Hz, y este es el rango de frecuencia generado en las yemas de los dedos por texturas hechas de características más pequeñas que 1  μm . [10] [11] Los corpúsculos de Pacini responden cuando la piel se hunde rápidamente, pero no cuando la presión es constante (debido a la cápsula). [7] Se cree que responden a cambios de alta velocidad en la posición de las articulaciones. También se los ha implicado en la detección de la ubicación de las sensaciones táctiles en herramientas portátiles. [12]

Transducción sensorial

Los corpúsculos de Pacini detectan estímulos debido a la deformación de sus láminas, que presionan la membrana de la neurona sensorial y hacen que se doble o se estire. [13] Cuando las láminas se deforman, ya sea por la aplicación o liberación de presión, se crea un potencial generador o receptor, ya que deforma físicamente la membrana plasmática de la terminal del axón, lo que hace que "filtre" diferentes cationes a través de canales mecanosensibles que inician el potencial receptor . Este potencial receptor inicial es potenciado por canales iónicos activados por voltaje presentes en el núcleo interno del corpúsculo. Finalmente, el potencial receptor se modula a picos neuronales o potencial de acción con la ayuda de la apertura de los canales iónicos de sodio presentes en el primer nódulo de Ranvier del axón. [14]

Debido a la generación de potencial receptor en el área receptiva de la neurita (especialmente cerca del heminodo o seminódulo del axón), el potencial en el primer nódulo de Ranvier puede alcanzar cierto umbral, lo que desencadena impulsos nerviosos o potenciales de acción en el primer nódulo de Ranvier . El primer nódulo de Ranvier de la sección mielinizada de la neurita se encuentra a menudo dentro de la cápsula. Este impulso se transfiere luego a lo largo del axón de un nódulo a otro mediante el uso de canales de sodio y bombas de sodio/potasio en la membrana del axón. [ cita requerida ]

Una vez que la zona receptora de la neurita se despolariza, despolarizará el primer nódulo de Ranvier; sin embargo, como se trata de una fibra de rápida adaptación, esto no continúa indefinidamente y la propagación de la señal cesa. Se trata de una respuesta gradual, es decir, cuanto mayor es la deformación, mayor es el potencial generador. Esta información se codifica en la frecuencia de los impulsos, ya que una deformación mayor o más rápida induce una frecuencia de impulso más alta. Los potenciales de acción se forman cuando la piel se distorsiona rápidamente, pero no cuando la presión es continua debido al filtrado mecánico del estímulo en la estructura laminar. Las frecuencias de los impulsos disminuyen rápidamente y pronto se detienen debido a la relajación de las capas internas de tejido conectivo que cubren la terminación nerviosa. [ cita requerida ]

Vibraciones superficiales

Se ha sugerido que los corpúsculos de Pacini en las patas de los elefantes permiten la comunicación sísmica . [15] Los corpúsculos de Pacini en ratones pueden detectar golpes en una rama a 2,5 metros de distancia. [16]

Historia

Los corpúsculos de Pacini fueron los primeros receptores sensoriales celulares observados. Fueron descritos por primera vez por el anatomista y botánico alemán Abraham Vater y su alumno Johannes Gottlieb Lehmann en 1741, pero finalmente recibieron el nombre del anatomista italiano Filippo Pacini , quien los redescubrió en 1835. [17] [18] John Shekleton , un curador del Real Colegio de Cirujanos de Irlanda, también los descubrió antes que Pacini, pero sus resultados se publicaron más tarde. [17] De manera similar a los corpúsculos de Pacini, los corpúsculos de Herbst y los corpúsculos de Grandry se encuentran en especies de aves . [ cita requerida ]

Imágenes adicionales

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Germann, C.; Sutter, R.; Nanz, D. (junio de 2021). "Nuevas observaciones de la distribución de los corpúsculos de Pacini en las manos y los pies basadas en la resonancia magnética de 7 T de alta resolución en voluntarios sanos". Radiología esquelética . 50 (6): 1249–1255. doi :10.1007/s00256-020-03667-7. PMC  8035111 . PMID  33156397.
  2. ^ Cobo, R; García-Piqueras, J; Cobo, J; Vega, JA (10 de enero de 2021). "Los corpúsculos sensoriales cutáneos humanos: una actualización". Revista de medicina clínica . 10 (2): 227. doi : 10.3390/jcm10020227 . PMC 7827880 . PMID  33435193. 
  3. ^ abcde Standring, Susan (2020). Anatomía de Gray: la base anatómica de la práctica clínica (42.ª ed.). Nueva York: Elsevier . págs. 63–64. ISBN 978-0-7020-7707-4.OCLC 1201341621  .
  4. ^ Clark, Mary Ann; Douglas, Matthew; Choi, Jung (28 de marzo de 2018). «36.2 Somatosensation - Biology 2e | OpenStax». openstax.org . Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  5. ^ Feito, J.; Cobo, JL; Santos-Briz, A.; Vega, JA (2017). "Corpúsculos de Pacini en los ganglios linfáticos humanos". El Registro Anatómico . 300 (12). Wiley: 2233–2238. doi : 10.1002/ar.23679 . ISSN  1932-8486.
  6. ^ ab Purves, Dale; Augustine, George J.; Fitzpatrick, David; Katz, Lawrence C.; LaMantia, Anthony-Samuel; McNamara, James O.; Williams, S. Mark (2001). "Receptores sensoriales somáticos cutáneos y subcutáneos". Neurociencia. 2.ª edición . Sinauer Associates . Consultado el 31 de julio de 2023 .
  7. ^ abcd Kandel, Eric R .; Schwartz, James H.; Jessell, Thomas M., eds. (2000). Principios de la ciencia neuronal . Nueva York, NY: McGraw-Hill, División de Profesiones de la Salud. ISBN 0-8385-7701-6.
  8. ^ abcdef Bear, Mark F.; Connors, Barry W.; Paradiso, Michael A. (2016). Neurociencia: exploración del cerebro (4.ª ed.). Filadelfia: Wolters Kluwer. pp. 417–420. ISBN 978-0-7817-7817-6.
  9. ^ Cherepnov, VL; Chadaeva, NI (1981). "Algunas características de las proteínas solubles de los corpúsculos de Pacini". Boletín de Biología Experimental y Medicina . 91 (3): 346–348. doi :10.1007/BF00839370. PMID  7248510. S2CID  26734354.
  10. ^ Scheibert, J; Leurent, S; Prevost, A; Debrégeas, G (2009). "El papel de las huellas dactilares en la codificación de la información táctil analizada con un sensor biomimético". Science . 323 (5920): 1503–6. arXiv : 0911.4885 . Bibcode :2009Sci...323.1503S. doi :10.1126/science.1166467. PMID  19179493. S2CID  14459552.
  11. ^ Skedung, Lisa, Martin Arvidsson, Jun Young Chung, Christopher M. Stafford, Birgitta Berglund y Mark W. Rutland. 2013. "Sentirse pequeño: explorar los límites de la percepción táctil". Sci. Rep. 3 (12 de septiembre). doi :10.1038/srep02617.
  12. ^ Sima, Richard (23 de diciembre de 2019). "El cerebro detecta el tacto más allá del cuerpo". Scientific American . Consultado el 17 de febrero de 2020 .
  13. ^ Klein, Stephen B.; Michael Thorne, B. (3 de octubre de 2006). Psicología biológica. Macmillan. ISBN 9780716799221.
  14. ^ Biswas, Abhijit; Manivannan, M.; Srinivasan, Mandyam A. (2015). "Umbral de sensibilidad vibrotáctil: modelo de mecanotransducción estocástica no lineal del corpúsculo de Pacini". IEEE Transactions on Haptics . 8 (1): 102–113. doi :10.1109/TOH.2014.2369422. PMID  25398183. S2CID  15326972.
  15. ^ Bouley, DM; Alarcón, CN; Hildebrandt, T.; O'Connell‐Rodwell, CE (2007). "La distribución, densidad e histomorfología tridimensional de los corpúsculos de Pacini en la pata del elefante asiático (Elephas maximus) y su papel potencial en la comunicación sísmica". Revista de Anatomía . 211 (4). Wiley: 428–435. doi : 10.1111/j.1469-7580.2007.00792.x . ISSN  0021-8782. PMC 2375831 . 
  16. ^ Turecek, Josef; Ginty, David D. (2024). "Codificación del yo y del entorno por neuronas de Pacini en animales que se mueven libremente". Neuron . 112 (19). Elsevier BV: 3267–3277.e6. doi : 10.1016/j.neuron.2024.07.008 . ISSN  0896-6273.
  17. ^ ab Bentivoglio, Marina; Pacini, Paolo (1995). "Filippo Pacini: un observador decidido". Boletín de investigación del cerebro . 38 (2): 161–165. doi :10.1016/0361-9230(95)00083-Q. PMID  7583342. S2CID  6094598.
  18. ^ Cauna, N.; Mannan, G. (1958). "La estructura de los corpúsculos de Pacini digitales humanos (corpus cula lamellosa) y su significado funcional". Revista de anatomía . 92 (1): 1–20. ISSN  0021-8782. PMC 1244958 . PMID  13513492. 

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