OLFATO: Sistema Sensitivo Especial.Quimiorreceptores con Estrategia Didáctica Supernota

in #spanish5 years ago (edited)

Estimados usuarios de @STEM-Espanol, los invito a leer este post científico desde la perspectiva de la #Educación-STEM, que se articula con otras entregas referidas al sistema nervioso, estructurado como parte del sistema sensitivo especial, particularmente asociado a los transductores químicos de los estímulos. Se trata de una revisión de aspectos de carácter anatómico –macroscópico y microscópico- y fisiológico, que nos llevarán conocer al detalle, los eventos celulares que desencadenan las sensaciones olorosas, a partir de estímulos odoríferos.


Recordemos que, junto al gusto, el olfato opera como un receptor especializado en trasducir (transformar) los estímulos químicos del ambiente –aledaño- en potenciales eléctricos, que constituyen señales interpretables por los centros de procesamiento encefálicos, como sensaciones –en este caso odorantes- con base en un contexto particular. Además es importante acotar la cooperación que el olfato le presta al gusto – y viceversa- para configurar de manera apropiada las sensaciones sápidas asociadas a los olores. A parte de ello, veremos por qué el olfato está ligado al sueño, la memoria y el sexo.

Anatomía del Olfato






El locus del sistema sensitivo especial, competente para la transducción de las moléculas odorantes esparcidas en el aire circundante, consecuentemente inhalado, es la región cefálica anterior, ocupando la sección delantera del tabique nasal, hasta –inclusive- la zona superior del cornete nasal medial. De hecho el bulbo olfatorio está incrustado a nivel de la lámina cribosa del hueso etmoides, con emergencia de fibras olfatorias, hasta la zona del epitelio olfativo. En seguida, la cavidad nasal y sus aberturas nasales anteriores, representan los canales de entrada de aire inhalado y contentivo de las moléculas odoríferas.

En los 5 cm2 de epitelio olfatorio, se encuentran hasta 100 millones de células receptoras olfativas (neuronas bipolares), cuyos extremos apicales –dendritas en forma de botón- protruyen en forma de cilios cuya tarea específica será la transducción. Las receptoras olfativas, provienen de las células basales –precursoras-, encargadas de repoblar el epitelio en períodos de 30 días. A su vez, las basales, se encuentran ubicadas en la parte inferior de otro tipo de células cilíndricas denominadas sustentaculares–células epiteliales de sostén- que tapizan la cavidad nasal.

Es importante acotar que a nivel del epitelio olfatorio, se encuentran glándulas exocrinas olfativas ( o de Bowman), cuya secreción de moco crea la humedad requerida para disolver las moléculas odorantes que eventualmente estimularán las células receptoras, además de servir como película protectora contra la sobre estimulación y agentes irritantes o dañinos como el polvo, entre otros.


Ruta Olfatoria






Los estímulos odorantes transducidos en señales eléctricas, en los cilios de las células receptoras, viajan a través de sus axones no mielinizados, los cuales constituyen en su unión el denominado nervio olfatorio (I par craneal). De allí llega hasta los bulbos olfatorios, tras producirse la primera sinapsis de esa ruta. En seguida, los axones de las neuronas bulbares forman cintillas olfatorias que generan un cruce de dos vías:

a) Corteza prepiriforme y sistema límbico

b) Tálamo y región cortical del lóbulo frontal

La ruta tomada hacia la corteza prepiriforme se constituye como la principal área de discriminación de los olores, en tanto que la referida a la amígdala e hipocampo (sistema límbico), se asocia a las emociones, memoria y excitación sexual. Cuando los impulsos nerviosos logran alcanzar, tanto la vía hacia la corteza prepiriforme como la del tálamo hasta la corteza frontal, son procesadas como odoríferas y generan las sensaciones conocidas como olor.

Es importante acotar que el I par craneal es la vía principal para las señales odorantes, pero debe considerarse también que las células de sostén y las glándulas olfatorias, son inervadas por ramas del VII par craneal (facial) y el nervio trigémino (V par craneal), ante estímulos químicos irritantes como la pimienta, amoníaco y cloroformo.

Los receptores olfatorios son los únicos componentes del sistema sensitivo especial, que producen potenciales generadores y experimentan, además, adaptaciones rápidas a los estímulos, inclusive dentro del primer segundo de exposición.

Nervio Olfatorio (I Par)





Caracterización y Tipos de Moléculas Odorantes

Los estímulos químicos deben poseer determinadas características para activar los receptores olfatorios, como el hecho de ser volátiles para poder alcanzarlos dada su ubicación anatómica, así como también hidrosolubles para atravesar la capa acuosa de moco que les da cobertura. Adicionalmente las sustancias odorantes requieren liposolubilidad para poder permear la bicapa lipídica de las membranas en las células receptoras.
Existen innumerables clasificaciones de los olores, pero, una de las más aceptadas reporta siete tipos de sustancias odorantes a saber:
Alcanfor, almizcle,floral,menta,éter,acre y pútrido.




Al igual que en los receptores gustativos, los olfatorios no escapan de algunas anomalías, enfermedades o trastornos que dificultan el procesamiento y respuesta ante los estímulos odorantes. Estas situaciones pueden derivarse de dolencias asociadas al sistema nervioso –neurológicas-, traumatismos craneoencefálicos o agentes tóxicos e infecciones que pudieran afectar el normal funcionamiento de este sentido especial. Dentro del grupo de trastornos más comunes se encuentran: la hiperosmia, anosmia e hiposmia, que unida a otras circunstancias de todo el sistema respiratorio y del “compañero” de equipo –el gusto-, constituyen los diagnósticos más recurrentes.

Hiperosmia






La hiperosmia, por ejemplo, es un trastorno del olfato que se caracteriza por la percepción aumentada de los estímulos odorantes, magnificando su presencia a pesar de haber muy bajas concentraciones de los componentes químicos en el ambiente circundante.

Hiposmia




Cuando el individuo, por las razones antes expuestas, ve disminuida su capacidad para percibir los olores, estamos en presencia de una hiposmia. En estos casos el sentido del olfato se encuentra en minusvalía para detectar y procesar los estímulos olorosos, viéndose imposibilitado de generar las interpretaciones como sensaciones de olor. Las fuertes exposiciones a agentes químicos, infecciones o pólipos en los senos paranasales u otras lesiones, pueden desencadenar esta enfermedad. De hecho, se sabe que el mal de Parkinson puede generar esta situación, constituyéndose en un signo precoz de la enfermedad.

Anosmia






Como he expresado previamente, aquellas circunstancias que afecten directa o indirectamente las vías nerviosas o centros de procesamiento del sistema nervioso central, pueden ser la causa de la pérdida parcial o definitiva del sentido del olfato. En la anosmia, por ejemplo, las enfermedades respiratorias o congestiones son causas probables de la perdida de este sentido especial. También se apuntan en la lista el Alzheimer, esclerosis múltiple y otras enfermedades degenerativas del SNC.

Trastornos Olfatorios








El sistema sensitivo especial encargado de percibir los olores es el olfato, y su anatomía está diseñada naturalmente para acceder a las moléculas químicas estimulantes, que -tras llegar a las células receptoras- activan mecanismos similares a los utilizados por los otros sentidos especiales, con la salvedad que en este caso se trata de potenciales generadores, es decir, aquellos que disparan potenciales de acción membranales.

Una vez que las moléculas flotantes en el aire, alcanzan y atraviesan el moco, entran en contacto con los cilios de las células receptoras, donde se encuentran asociaciones con proteínas G, que propician la acción de enzimas como la Adenilato ciclasa, cuya catalización tiene como resultado la activación del AMPc (segundo mensajero), trayendo consigo una cascada de eventos que finalizan con la despolarización del receptor y posterior sinapsis con la vía del primer par craneal u olfatorio –tema que desarrollaré con más detalles en un próximo post-.

Como han podido notar, se trata de un sentido altamente especializado, que además de generar información práctica para el individuo, también proporciona elementos volitivos vinculados con las emociones, el sueño y el sexo, representando un componente de vital importancia para la supervivencia (como en el pasado) y las conductas sociales y biológicas del Homo sapiens y otros animales en el presente.





Como pudieron notar, esta temática, puede trabajarse , empleando medios y recursos de enseñanza y aprendizaje lúdicos de manera participativa y creativa, utilizando la estrategia didáctica supernota, -aprovechando elementos de juicio de las ciencias biológicas, mezclados de manera novedosa con el proceso de enseñanza y aprendizaje de las Ciencias Naturales. Como lo expresé en otros escritos, pueden promover mayor atracción hacia la biología, al requerirse el empleo de materiales diversos para la producción de recursos y medios de difusión científica, con base en la etiqueta #Educación-STEM.






  • Ganong, W. ( 1996 ). Fisiología Médica. Decimoquinta. Edición en español. Editorial El Manual Moderno: México.
  • Moyes, C. y Schulte, P.( 2007) Principios de Fisiología Animal. 1era Edición.Editorial Pearson.Addison-Wesley.
  • Tórtora y Derrickson.( 2013 ). Principios de Fisiología y Anatomía. 11va edición. Editorial Harcourt Brace: Madrid.
  • Van de Graff, K. Y Ward Rhees, R. (1989) Anatomía y Fisiología Humanas. México: Interamericana-McGraw-Hill.

Fuentes de las Imágenes

Fuente 1Fuente 2Fuente 3Fuente 4

FUENTES: Las imágenes compuestas fueron procesadas por el autor con dispositivo Tablet Samsung 10.1 y el programa Power Point para convertirlas en .jpg


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Saludos estimado profesor @tomastonyperez, interesante tema el que abordó en esta ocasión, ya que este órgano sensitivo nos mantiene en contacto con la realidad que nos circunda, tiene la capacidad de evocar recuerdos y sensaciones en el ser humano. Además que en algunos animales juega un papel fundamental, ya que puede ser capas también de desarrollar el sentido de la orientación, como en los perros por ejemplo, siendo este un órgano de vital importancia para esta especie.

Estimada @pinedaocl agradezco tu amabilidad de leer y comentar el post. Estas en lo cierto en tus apreciaciones sobre la importancia del olfato en cuanto a su asociación con el contexto volitivo de los seres humanos. Yo diría que es un componente fundamental. Saludos a la familia.

Saludos apreciado Profesor @tomastoyperez. Es evidente la importancia de este quimiorreceptor. Tu publicación me ha hecho pensar en el siguiente caso. Acá en San Fernando de Apure, debe existir en toda cuidad, hay zona por la que pasa un canal de aguas negras que despide fuertes olores desagradables que se perciben a distancia. Sin embargo, muchas familias han construido sus casas a la orilla de dicho canal. Ahora me pregunto ¿Esas personas se han "adaptado temporalmente" o estará disminuyendo su capacidad olfativa? ¿Pueden perderla? Llevan años allí. Sería interesante un estudio médico especializado que determine hasta que punto afecta esta situación a los que ahí viven. Muchos de ellos nacen y crecen en ese ambiente toda su vida o gran parte de ella. Saludos.

Estimado @josedelacruz ...que bueno que hayas pasado por el post. Agradezco tus comentarios e inquietudes. Respecto a lo planteado, te puedo decir que, el sentido del olfato tiene diferentes umbrales de activación del potencial generador...dependiendo de lo favorable o dañino que pueda ser la sustancia que emite las moléculas odoríferas. En el caso que planteas estamos hablando de olores emanados de aguas servidas potencialmente dañinas a su contacto o ingesta, pero, no por su percepción olfativa. De tal manera que las células receptoras se adaptan al estímulo y dejan de percibirlo como sensación. En el caso de venenos o sustancias irritantes que pudieran dar término a la población de receptoras, se pudiera pensar en la tasa de repoblación que está por el orden de los 25 a 30 días. Saludos.

Encantada con la temática y el abordaje didáctico de ella. Definitivamente el sistema sensitivo del olfato es fascinante.

Estimada Doctora @yngrid complacido de verte por aquí y por tus comentarios. Como dices, ess fascinación olfatoria, tiene una base química. Agradezco tu participación.

Saludos mi querido Profesor @tomastonyperez. Encantada con tu publicación, definitivamente el olfato como sistema sensitivo especializado es fascinante. Todos los mecanismos neurosensoriales, los cilios, la mucosa que reviste la nariz; la conexión del nervio olfatorio con el facial y el trigémino, además de la coordinación con el sentido del gusto, explican la razón de mi preferencia.
Demás está decir que incluso ha servido de mecanismo de supervivencia, al protegernos ante alimentos descompuestos y así evitar su consumo.
Por ello, es tan importante tomar en cuenta las alteraciones de este sentido tales como la cacosmia, una forma de parosmia en la que percibimos malos olores en el ambiente, que no existen; estas son manifestaciones de enfermedades como procesos infecciosos, inflamatorios, epilepsia, Parkinson e hipotiroidismo, entre otras. Nos seguimos leyendo, un abrazo!

Estimada @elvigia agradezco tus consecuentes aportes que contribuyen a dar valor agregado al post. En efecto, el olfato es uno de los sentidos especiales asociados a la cotidianidad por vía de la supervivencia y de las vivencias culinarias, dado que aportas continuos datos para hacernos la vida más agradable. Recibe un gran abrazo desde aquí.

Saludos estimado @tomastonyperez. Muy buen artículo, muy ilustrativo de los elementos que integran y dan origen a la sensación de olor. Ciertamente que este sentido, junto al gusto, integra un sistema bastante especializado y cooperativo, no solo fisiológicamente hablando sino también desde el punto de vista de las emociones, creo que basta oler una comida que nos guste para recordar su sabor y conectarla directamente a una emoción o experiencia. Me quedo la duda, ¿Cómo influye en el sueño

Estimado @emiliomoron ...se agradece tu presencia y aportes para con la publicación.

Respecto a tu pregunta, te comento que pese a no tener una implicación orgánica directa, los olores -por estar asociados al sistema limbico y emociones- pueden coadyuvar a conciliar un mejor sueño, propiciar el despertar o impedir quedarnos dormidos ante un olor desagradable. De hecho existen aromaterapias basadas en una gran variedad de olores que -asociados a variadas circunstancias- propician estados de relax, sosiego y equilibrio emocional. Una muestra de de sus efectos puede darse según las preferencias personales, cuando olores de manzanilla o valeriana nos ayudan a conciliar un sueño reparador...o cuando el olor a cafecito mañanero nos despierta en la mañana, además del clásico caso en el que el olor del pañal o ropa de una madre es requerido por el bebe (neonato) para poderse dormir. Saludos.

¡Felicitaciones!



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Saludos mi estimado profesor,como ya es de costumbre una excelente publicación de un órgano de los sentidos primordial no solo para el olfato, sino que también es encargado de filtrar, calentar y humidificar el aire que entra al sistema ventilatorio donde se intercambia gases (O2 y Co2) para que ocurra la respiración celular y se produzca energía (ATP), esencial en el cumplimiento de las funciones del organismo.

Excelente artículo el que presentas. Las imágenes muy creativas y acordes al tema. Saludos.

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