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Mecanorreceptor

Un mecanorreceptor , también llamado mecanorreceptor , es un receptor sensorial que responde a la presión mecánica o a la distorsión. Los mecanorreceptores están inervados por neuronas sensoriales que convierten la presión mecánica en señales eléctricas que, en los animales, se envían al sistema nervioso central .

Mecanorreceptores vertebrados

Mecanorreceptores cutáneos

Los mecanorreceptores cutáneos responden a estímulos mecánicos que resultan de la interacción física, incluyendo la presión y la vibración. Están ubicados en la piel, como otros receptores cutáneos . Todos están inervados por fibras Aβ , excepto las terminaciones nerviosas libres mecanorreceptoras , que están inervadas por fibras Aδ . Los mecanorreceptores cutáneos se pueden clasificar por el tipo de sensación que perciben, por la tasa de adaptación y por la morfología. Además, cada uno tiene un campo receptivo diferente .

Receptores táctiles.

Por sensación

Por tasa de adaptación

Los mecanorreceptores cutáneos también pueden dividirse en categorías según su tasa de adaptación. Cuando un mecanorreceptor recibe un estímulo, comienza a disparar impulsos o potenciales de acción a una frecuencia elevada (cuanto más fuerte es el estímulo, más alta es la frecuencia). Sin embargo, la célula pronto se "adaptará" a un estímulo constante o estático y los pulsos disminuirán a una frecuencia normal. Los receptores que se adaptan rápidamente (es decir, vuelven rápidamente a una frecuencia de pulso normal) se denominan "fásicos". Aquellos receptores que tardan en volver a su frecuencia de disparo normal se denominan tónicos . Los mecanorreceptores fásicos son útiles para detectar cosas como la textura o las vibraciones, mientras que los receptores tónicos son útiles para la temperatura y la propiocepción , entre otras.

Por campo receptivo

Los mecanorreceptores cutáneos con campos receptivos pequeños y precisos se encuentran en áreas que necesitan un tacto preciso (por ejemplo, las yemas de los dedos). En las yemas de los dedos y los labios, la densidad de inervación de los mecanorreceptores tipo I de adaptación lenta y tipo I de adaptación rápida aumenta considerablemente. Estos dos tipos de mecanorreceptores tienen campos receptivos discretos pequeños y se cree que subyacen a la mayoría de los usos de bajo umbral de los dedos para evaluar la textura, el deslizamiento de la superficie y el aleteo. Los mecanorreceptores que se encuentran en áreas del cuerpo con menor agudeza táctil tienden a tener campos receptivos más grandes .

Corpúsculos lamelares

Los corpúsculos lamelares , o corpúsculos de Pacini o corpúsculos de Vater-Pacini, son receptores de deformación o presión ubicados en la piel y también en varios órganos internos. [8] Cada uno está conectado a una neurona sensorial. Debido a su tamaño relativamente grande, se puede aislar un solo corpúsculo lamelar y estudiar sus propiedades. Se puede aplicar presión mecánica de fuerza y ​​frecuencia variables al corpúsculo mediante un estilete, y la actividad eléctrica resultante se detecta mediante electrodos adheridos a la preparación.

La deformación del corpúsculo crea un potencial generador en la neurona sensorial que surge en su interior. Se trata de una respuesta gradual: cuanto mayor es la deformación, mayor es el potencial generador. Si el potencial generador alcanza el umbral, se desencadena una serie de potenciales de acción (impulsos nerviosos) en el primer nodo de Ranvier de la neurona sensorial.

Una vez alcanzado el umbral, la magnitud del estímulo se codifica en la frecuencia de los impulsos generados en la neurona. De modo que cuanto más masiva o rápida sea la deformación de un corpúsculo individual, mayor será la frecuencia de los impulsos nerviosos generados en su neurona.

La sensibilidad óptima de un corpúsculo laminar es de 250 Hz, el rango de frecuencia generado en las puntas de los dedos por texturas formadas por características menores a 200  micrómetros . [9]

Mecanorreceptores ligamentosos

Existen cuatro tipos de mecanorreceptores incrustados en los ligamentos . Como todos estos tipos de mecanorreceptores están mielinizados , pueden transmitir rápidamente información sensorial sobre las posiciones de las articulaciones al sistema nervioso central . [10]

Se cree que los mecanorreceptores de tipo II y tipo III en particular están vinculados con el sentido de propiocepción .

Otros mecanorreceptores

Otros mecanorreceptores distintos de los cutáneos son las células pilosas , que son receptores sensoriales en el sistema vestibular del oído interno , donde contribuyen al sistema auditivo y a la equilibriocepción . Los barorreceptores son un tipo de neurona sensorial mecanorreceptora que se excita con el estiramiento del vaso sanguíneo. También existen los receptores yuxtacapilares (J) , que responden a eventos como el edema pulmonar , las embolias pulmonares , la neumonía y el barotrauma .

Los husos musculares y el reflejo de estiramiento

El reflejo rotuliano es el reflejo de estiramiento conocido popularmente como patada involuntaria de la parte inferior de la pierna que se produce al golpear la rodilla con un martillo con cabeza de goma. El martillo golpea un tendón que inserta un músculo extensor en la parte delantera del muslo en la parte inferior de la pierna. Al golpear el tendón, se estira el músculo del muslo, lo que activa los receptores de estiramiento dentro del músculo llamados husos musculares . Cada huso muscular consta de terminaciones nerviosas sensoriales envueltas alrededor de fibras musculares especiales llamadas fibras musculares intrafusales . Al estirar una fibra intrafusal se inicia una serie de impulsos en la neurona sensorial (una neurona Ia ) unida a ella. Los impulsos viajan a lo largo del axón sensorial hasta la médula espinal, donde forman varios tipos de sinapsis :

  1. Algunas de las ramas de los axones Ia hacen sinapsis directas con las neuronas motoras alfa . Estas transmiten impulsos de vuelta al mismo músculo, lo que hace que se contraiga. La pierna se endereza.
  2. Algunas de las ramas de los axones Ia hacen sinapsis con interneuronas inhibidoras de la médula espinal, que a su vez hacen sinapsis con neuronas motoras que se dirigen al músculo antagonista, un flexor de la parte posterior del muslo. Al inhibir el flexor, estas interneuronas ayudan a la contracción del extensor.
  3. Otras ramas de los axones Ia hacen sinapsis con interneuronas que conducen a centros cerebrales, por ejemplo, el cerebelo, que coordinan los movimientos corporales. [11]

Mecanismo de la sensación

En la transducción somatosensorial , las neuronas aferentes transmiten mensajes a través de sinapsis en los núcleos de la columna dorsal , donde las neuronas de segundo orden envían la señal al tálamo y hacen sinapsis con neuronas de tercer orden en el complejo ventrobasal . Las neuronas de tercer orden luego envían la señal a la corteza somatosensorial .

Trabajos más recientes han ampliado el papel de los mecanorreceptores cutáneos para la retroalimentación en el control motor fino . [12] Los potenciales de acción individuales de los aferentes del corpúsculo de Meissner , el corpúsculo de Pacini y las terminaciones de Ruffini están directamente relacionados con la activación muscular, mientras que la activación del complejo neurita-célula de Merkel no desencadena la actividad muscular. [13]

Mecanorreceptores de invertebrados

Los mecanorreceptores de insectos y artrópodos incluyen: [14]

Mecanorreceptores vegetales

Los mecanorreceptores también están presentes en las células vegetales , donde desempeñan un papel importante en el crecimiento y desarrollo normales y en la detección de su entorno. [20] Los mecanorreceptores ayudan a la Venus atrapamoscas ( Dionaea muscipula Ellis) a capturar presas grandes [21] . [22]

Biología molecular

Las proteínas mecanorreceptoras son canales iónicos cuyo flujo iónico es inducido por el tacto. Las primeras investigaciones demostraron que la transducción táctil en el nematodo Caenorhabditis elegans requería una proteína de canal iónico sensible a la amilorida de dos canales transmembrana relacionada con los canales de sodio epiteliales (ENaC). [23] Esta proteína, llamada MEC-4, forma un canal heteromérico selectivo de Na + junto con MEC-10. Los genes relacionados en los mamíferos se expresan en neuronas sensoriales y se demostró que están regulados por un pH bajo . El primero de estos receptores fue ASIC1a, llamado así porque es un canal iónico sensible al ácido (ASIC). [24]

Véase también

Referencias

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