El Sistema Nervioso está continuamente recibiendo información acerca de las condiciones físico-químicas del entorno y de sus órganos internos. Esta información es recogida por los receptores sensoriales y transformada en estímulos nerviosos, proceso que se conoce como transducción sensorial. Los potenciales receptor y generador son los potenciales de membrana que se producen en los receptores sensoriales durante este proceso.
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Receptores sensoriales
Los receptores sensoriales son células del sistema nervioso altamente especializadas que son capaces de reaccionar a ciertos estímulos y generar impulsos nerviosos. La información captada es enviada a través de vías aferentes hasta diferentes zonas del sistema nervioso central, donde es procesada para elaborar una respuesta acorde a las condiciones percibidas
Todos los estímulos sensoriales son fenómenos físicos, por ejemplo presión, temperatura o luz. Según el tipo de estímulo al que son sensibles, los receptores sensoriales pueden ser:
- Mecanorreceptores: responden a la deformación mecánica de la propia célula o del tejido adyacente. Por ejemplo, los receptores del tacto, los receptores del sonido y el equilibrio o los receptores de presión de los vasos sanguíneos.
- Termorreceptores: responden a variaciones en la temperatura, por ejemplo los termorreceptores de la piel.
- Nociceptores: responden a estímulos potencialmente dañinos, tanto físicos como químicos. Hay nociceptores térmicos, químicos y mecánicos.
- Fotorreceptores: responden a estímulos lumínicos, por ejemplos los conos y bastones del ojo.
- Qimiorreceptores: responden ante determinadas condiciones y sustancias químicas, por ejemplo los receptores del olfato, el gusto o las células del glomus y quimiorreceptores periféricos que detectan la concentración de oxígeno en sangre.
Los receptores sensoriales también se pueden clasificar en primarios y secundarios:
- Receptores primarios: son terminaciones de neuronas sensoriales, las propias neuronas responden al estímulo físico. Por ejemplo los corpúsculos de Meissner de la piel.
- Receptores secundarios: son células especializadas conectadas a las neuronas sensoriales mediante sinapsis. Por ejemplo las células pilosas del oído.
Transducción y potenciales receptor/generador
En el proceso de transducción sensorial, la energía físico-química de un estímulo se transforma en un potencial de acción, la unidad básica de información en el Sistema Nervioso, pero antes de que se produzca el potencial de acción en la neurona y efectivamente se produzca un impulso nervioso, la membrana del receptor se despolariza generando los potenciales conocidos como potencial receptor y potencial generador.
Receptores primarios
El proceso de transducción en los receptores primarios tienen lugar en una zona especializada llamada sensor. La energía del estímulo sensorial induce un cambio en la permeabilidad de la membrana de esta zona haciendo que se abran o cierren canales iónicos voltaje-dependientes, ya sea de forma directa o mediante mensajeros intracelulares (AMPc, GMPc).
Con la apertura de los canales iónicos se produce un flujo de cargas positivas, que si es hacia el interior producirá despolarización (principalmente de sodio, Na+), y si es hacia el exterior producirá hiperpolarización (principalmente de K+). Este cambio en el potencial de membrana en el sensor es el potencial receptor o potencial de receptor.
El potencial receptor genera una corriente eléctrica que se dispersa desde el sensor a la membrana del axón neuronal. El potencial receptor que llega al primer nódulo de Ranvier (interrupciones en la vaina de mielina) se conoce potencial generador y si tiene suficiente fuerza generará un potencial de acción y con él un impulso nervioso.
Receptores secundarios
En los receptores sensoriales secundarios, el estímulo es transmitido a la fibra nerviosa a través de la sinapsis con una célula especializada que hace de receptor intermediario.
Por ejemplo, las células pilosas del oído tienen unas proyecciones de la membrana que reaccionan al movimiento de la endolinfa abriendo canales iónicos. La apertura de estos canales inicia cambio de voltaje hasta que se abren canales voltaje-dependientes y desencadenan el potencial receptor. A diferencia de los receptores primarios, el potencial receptor no transmite el estímulo directamente; en los receptores secundarios el potencial receptor activa la liberación de neurotransmisores al espacio sináptico, y son los neurotransmisores los que generarán el potencial de acción en la fibra nerviosa.
Una característica común a todos los tipos de receptores sensoriales es que pueden sumar espacial y temporalmente los potenciales receptores. Esto hace posible que se pueda llegar al umbral del potencial de acción más rápido y que se produzcan potenciales repetitivos mientras se mantenga el estímulo.