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Corpúsculo de Pacini

El corpúsculo de Pacini , corpúsculo laminar o corpúsculo de Vater-Pacini [1] es uno de los cuatro tipos principales de receptor cutáneo, un tipo de mecanorreceptor (receptor especializado para la sensación mecánica) que se encuentra en la piel de los mamíferos . Este tipo de mecanorreceptor se encuentra tanto en la piel con pelo como en la sin pelo , los órganos, las articulaciones y está adherido al periostio de los huesos. Los corpúsculos de Pacini son los principales responsables de la sensibilidad a la vibración y a la presión profunda. [1] Algunos también son sensibles a estímulos de presión cuasiestáticos o de baja frecuencia . [ cita requerida ] La mayoría de ellos responden solo a perturbaciones repentinas y son especialmente sensibles a la vibración de unos pocos cientos de hercios . [2] La función vibracional se puede utilizar para detectar la textura de la superficie, como rugosa y lisa. La mayoría de los corpúsculos de Pacini actúan como mecanorreceptores de rápida adaptación. Los grupos de corpúsculos responden a los cambios de presión, como al agarrar o soltar un objeto.

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 . [3]

El corpúsculo de Pacini tiene forma aproximadamente ovalada-cilíndrica y 1 mm de longitud. Todo el corpúsculo está envuelto por una capa de tejido conectivo . Su cápsula consta de 20 a 60 láminas concéntricas (de ahí el corpúsculo lamelar alternativo ) que incluyen 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. [4] Presenta un patrón verticilado en las micrografías .

Función

Los corpúsculos de Pacini son receptores de rápida adaptación (fásicos) que detectan grandes cambios de presión y vibraciones en la piel . [5] Cualquier deformación en el corpúsculo conduce a la apertura de canales iónicos sensibles a la presión o activados por estiramiento o canales mecanosensibles presentes en la membrana del axón o axolema de la neurita dentro del núcleo de los corpúsculos u órgano terminal. [ cita requerida ] Esto inicia la generación del potencial del receptor dentro de los corpúsculos que también es apoyado secundariamente por los canales iónicos activados por voltaje presentes en el núcleo de los corpúsculos. Finalmente, el potencial del 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 nodo de Ranvier del axón. [2]

Estos corpúsculos son especialmente sensibles a las vibraciones, que pueden detectar incluso a centímetros de distancia. [3] 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 . [6] [7] Los corpúsculos de Pacini responden cuando la piel se hunde rápidamente, pero no cuando la presión es constante, debido a las capas de tejido conectivo que cubren la terminación nerviosa. [3] 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. [8]

Los corpúsculos de Pacini tienen un gran campo receptivo en la superficie de la piel con un centro especialmente sensible. [3]

Mecanismo

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. [9] 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 del área receptiva de la neurona, haciéndola "filtrar" diferentes cationes a través de canales mecanosensibles que inician el potencial receptor . Este proceso de mecanotransducción también está respaldado por canales iónicos sensibles al voltaje distribuidos en el núcleo interno y la neurita de los corpúsculos. [2] Debido a la generación de potencial receptor en el área receptiva de la neurita (especialmente cerca del heminodo o medio nodo del axón), el potencial en el primer nodo de Ranvier puede alcanzar cierto umbral, desencadenando impulsos nerviosos o potenciales de acción en el primer nodo de Ranvier . El primer nódulo de Ranvier de la sección mielinizada de la neurita se encuentra a menudo dentro de la cápsula. [ cita requerida ] Este impulso se transfiere luego a lo largo del axón de un nódulo a otro con el uso de canales de sodio y bombas de sodio/potasio en la membrana del axón.

Una vez que la zona receptora de la neurita se despolariza, despolarizará el primer nódulo de Ranvier; sin embargo, al tratarse de una fibra de rápida adaptación, esto no se mantiene 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 recubren la terminación nerviosa.

Descubrimiento

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. [10] [11] John Shekleton , un curador del Real Colegio de Cirujanos de Irlanda, también los descubrió antes que Pacini, pero sus resultados se publicaron más tarde. [10] 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. ^ abc 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.
  3. ^ 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.
  4. ^ 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.
  5. ^ 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 .
  6. ^ 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.
  7. ^ 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.
  8. ^ 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 .
  9. ^ Klein, Stephen B.; Michael Thorne, B. (3 de octubre de 2006). Psicología biológica. Macmillan. ISBN 9780716799221.
  10. ^ 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.
  11. ^ 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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