Sistema vestibular o del equilibrio

El sistema vestibular permite el equilibrio bajo ciertas circunstancias y el control reflejo de la posición de la cabeza y de los ojos. La información aferente entra por el nervio vestibulococlear (nervio VIII).
El órgano del equilibrio está formado por el utrículo, el saculo y tres canales semicirculares (anterior, posterior y horizontal) dispuestos en los tres ejes espaciales. Cada una de estas estructuras contiene celulas especializadas para detectar aceleración y desaceleración, ya sea lineal (como la macula y el utriculo) o angular (como los canales semicirculares). El Saculo es sensible a la aceleración en el plano vertical y el utriculo en el plano horizontal. Los canales semicirculares están suspendidos en perilinfa, y en su interior hay endolinfa.
Cada canal semicircular esta formado por celulas ciliadas y de sostén cubiertas por una sustancia gelatinosa que cierra la ampula. En eln piso del utriculo, se localiza el organo otolitico (macula) y otra en la pared del saculo. Las maculas contienen celulas ciliadas cubiertas por una membrana otolitica en la que están insertados los otolitos, que son cristales de CaCO3.

Mecanismo de la audición

El sonido se introduce a través de la oreja y choca con el tímpano haciendolo vibrar. La vibración es recibida por tres huesos articulados en cadena y controlados por dos pequeños músculos que transmiten el movimiento al estribo, que en su extremo se une con una membrana: la ventana oval. La ventana oval es el lugar por donde penetra el sonido a la cóclea. Los movimientos del estribo y la ventana oval producen ondas en el líquido perilinfa que estimulan las terminaciones nerviosas o celulas ciliadas, lugar donde realmente comienza el proceso auditivo.

Celulas ciliadas: poseen una estructura común y cada una de ellas esta insertada en un epitelio formado por celulas de sostén. En el extremo apical se proyectan de 30 a 150 prolongaciones en forma de cilios. Uno de ellos el cinociliio, es un cilio verdadero, con estructura 9+2. Esta es una de las prolongaciones más grandes y su extremo esta abultado. En mamíferos a esta estructura se le llama esterocilio y se hallan en todas las celulas ciliadas. Cuando el cinocilio se dobla en una dirección se hipopolariza, en cambio si se dobla en dirección opuesta se hiperpolariza.

Prolongaciones muy finas llamadas uniones en punta unen cada esterocilio con celulas ciliadas menores. Así, el movimiento de una celula ciliada afecta inmediatamente a otra. El corte de estas fibras por el uso permanente de audífonos con un volumen alto puede ocacionar daños irreparables y acumulativos en el tiempo, haciendo perder la capacidad auditiva.

Organo de Corti

El órgano de corti se localiza sobre la membrana basilar y es la estructura que contiene las celulas ciliadas receptoras de la audición.

Esta estructura consta de celulas ciliadas (esterocilios) externas (2) e internas (12) con cilios que tocan la membrana tectorial (1). Las vibraciones de la membrana basilar (7) provoca movimientos en las celulas y estos crean impulsos nerviosos que bajan por neuronas (10) hacia el nervio auditivo.

El 90% de las neuronas aferentes inervan a las celulas ciliadas internas.

El 5-10% de las neuronas aferentes inervan celulas ciliadas externas.

Entre los esterocilios ubicadas en las celulas ciliadas existen unas uniones de punta (pequeñas fibras moleculares) que unen los esterocilios y los cilios menores. Cuando estas uniones de punta se cortan por exceso de movimiento a causa de ruidos muy fuertes, se va perdiendo la audición.

Coclea

En la figura se observa un corte del conducto coclear enrrollado en espiral. En esta estructura las ondas viajan por la escala o rampa vestibular hasta el apice del caracól o cóclea y se devuelven las ondas por la escala o rampa timpánica. Durante el viaje de las ondas por la escala timpánica, se ejerce presión sobre la membrana basilar, la cual mueve unas celulas ciliadas en el órgano de Corti. El movimiento de las celulas genera impulsos nerviosos que viajan hacia el cerebro.

El largo del conducto coclear es de 35mm y da 2 3/4 de vueltas.

La base de este conducto (mas cercano al oido medio) es sensible a sonidos de alta frecuencia, mientras que el ápice es sensible a sonidos de baja frecuencia (organización tonotópica).

Las membranas basilar y Reissner la dividen en toda su longitud en tres camaras (escalas o rampas). La rampa vestibular y timpanica contienen perilinfa, un liquido transparente. Ambas rampas se comunican en el ápice a través de un porificio llamado Helicotrema. La rampa o escala media o ducto coclear es contínuo con el laberinto membranoso vestibular y posee endolinfa.

Sistema auditivo (oído)

El sistema auditivo transmite señales de ondas mecánicas que se interpretan como sonido; La información aferente entra por el nervio vestibulococlear (nervio craneal VIII), a partir de los componentes periféricos hasta el sistema nervioso central.

El sistema auditivo consta de tres partes:

a) oido externo: oreja y pabellón auditivo

b) oído medio: membrana timpánica, martillo, yunque y estribo

c) oído interno: ventana oval, canales semicirculares, trompa de Eustáquio, caracol o coclea y ventana redonda.

1. Oreja: su labor es recibir y concentrar las ondas sonoras como una antena parabolica.
2. Pabellon auditivo: transporta la onda hacia el timpano.
3. Timpano: membrana tensa que al vibrar transmite el sonido hacia el interior
4. Conductos semicirculares (sistema vestibular)
5. Nervio coclear
6. Coclea: Conducto enrrollado en forma de caracol en donde se transmiten las ondas sonoras a traves de un liquido y permite estimular a celulas nerviosas para desarrollar potenciales de acción e impulsos nerviosos que viajan hacia el cerebro.
7. Hueso
8. Trompa de Eustaquio: conducto que sirve para igualar las presiones externa e interna
9. Ventana Oval: membrana que recibe las vibraciones del huesesillo estribo
10. Martillo y Yunque: Huesesillos que transmiten las vibraciones desde el timpano hacia la coclea

Receptores sensitivos: Vias aferentes y eferentes

El sistema nervioso cumple tres funciones básicas: Sensitiva, integradora y motora. Estas tres funciones están conectadas a nivel de la medula espinal y que constituyen las vías aferentes o sensitivas y eferentes o motoras.

Para que se genere una sensación deben ocurrir determinados procesos en el receptor sensorial, en las neuronas aferentes y en el centro elaborador:

a. Estimulación: un estímulo es detectado por un tipo de receptor específico

b. Transducción: el receptor sensitivo convierte la energía del estímulo en señales electroquímicas. El estímulo produce una despolarización local.

c. Conducción: Si el potencial de la membrana alcanza o supera el nivel umbral, se generan los potenciales de acción que son conducidos al SNC.

d. Traducción: Una región determinada del SNC transforma los impulsos nerviosos en sensación.

Modalidad ; receptor ; Estímulo

-Visión; fotorreceptor ; Luz

-Audición ;Mecanoreceptor; ondas de presión

-Equilibrio ;Mecanoreceptor; Movimiento de la cabeza

-Tacto ;Mecanoreceptor; Mecánico-presión, ;Termoreceptor; termico, Nociceptor/quimiorreceptor (termico)

-Gusto ;Quimiorreceptor; químico

-Olfato ;Quimiorreceptor; químico

Teoría de Young-Helmholtz de visión de color

Postula que hay 3 tipos de conos y cada uno tiene un tipo de fotopigmento diferente, con una sensibilidad máxima a uno de los 3 colores primarios, por lo que la sensación de cualquier color en particular esta determinado por la frecuencia relativa de los potenciales de acción que provienen de cada uno de los tipos de conos.

Los conos S tienen su máxima absorción en el azul (cono S esta en el cromosoma 7)

Los conos M tienen su máxima absorción en el verde (cono M está en cr. X)

Los conos L tienen su maxima absorción en el amarillo (cono L esta en cr. X)

El gen de la rodopsina esta en Cr. 3

Rodopsina

La luz incide sobre la rodopsina (opsina + retinal cis) y provoca un cambio conformacional de la molécula (retinal-trans) que la suelta de la opsina. El retinal es una molécula derivada de la vitamina A y la ausencia de esta vitamina causa ceguera reversible.

La Opsina activa una proteína G que a su vez activa la fosfodiesterasa (PDE), una enzima de membrana que cambia el GMPc por 5´-GMP, y cierra el canal de Na. El GMPc normalmente esta activando la abertura del canal de Na en ausencia de luz, pero en presencia de luz se cierra de manera proporcional a los canales deprivados de GMPc o bloqueados con 5´-GMP.

Este mecanismo de abertura o cierre de canales de Na se debe a la ausencia o presencia de luz.

Una vez apagada la luz, pasa un tiempo breve para que el retinal se pegue nuevamente a la opsina y se abran nuevamente los canales de sodio.

Adaptación a la oscuridad: Es el tiemp necesario para la adaptación a la oscuridad. Esta determinado por el tiempo requerido para reponer los depósitos de rodopsina.

Umbral visual: Cantidad minima de luz que desencadena una sensación luminosa.

Agudeza visual: Es el grado en que los detalles y contornos de los objetos son percibidos.

Retina

Estructura de la Retina: organizada por 10 capas diferentes, entre ellas las células ganglionares, amacrinas, bipolares, horizontales, Conos y bastones. Notese en el esquema que el fondo de la retina está arriba y la luz proviene desde abajo.

Bastones y conos

Bastones = Celula nerviosa que no define detalles, colores ni limites en los objetos. Es responsable de la visión nocturna. En cada ojo hay 120 millones de bastones ocupando la periferia.
Conos = Poseen un umbral mayor; presentan mayor agudeza visual y responsables de la visión diurna y de color. Determina también la textura, límites y movimiento. En cada ojo hay 6 millones de conos, ocupando principalmente la mácula y la fóvea.

Fondo de ojo

La estructura circular más oscura al centro del fondo del ojo es la fóvea, región libre de bastones (fotorreceptores visión nocturna). Posee gran densidad de conos (fotorreceptor visión diurna). Es muy sensible a la luz. Aquí enfocamos durante el día y es la zona de mayor agudeza visual, ya que los conos están densamente empaquetados en esta área.
La estructura circular ligeramente más clara y que rodea a la fovea se le llama Mácula lutea o mancha amarilla. Esta es una región con menos densidad de conos que la fovea, pero contiene mayor concentración que los alrrededores.
La región clara a la derecha es el origen del nervio óptico. En la superficie de la retina se comporta como un punto ciego, sin receptores visuales.
En la región periferica de todo este fondo de ojo se encuentran más concentrados los bastones.

Anatomía de OJO

Esclerotica = es la capa protectora más externa. Se modifica en su parte anterior para formar la córnea.
Córnea = Capa transparente por donde entran los rayos de luz
Coroides = Capa con vasos sanguineos que nutren el ojo
Retina = Tejido nervioso que contiene las celulas receptoras de la luz
Cristalino = Lente transparente
Cuerpo ciliar = Contiene fibras musculares circulares y longitudinales que mueven al lente
Iris = Musculatura radial pigmentada y opaca. Al entrar exceso de luz la musculatura se contrae y cierra la pupila.
Humor vitreo = sustancia gelatinosa y transparente. Con un indice de refracción muy bajo. llena la camara interna con cierta presión.
Humor acuoso = Liquido claro que se produce en el cuerpo ciliar y fluye a través de la pupila y llena la camara anterior.