Sentidos Químicos

El gusto y el olfato

Importancia

Son importantes debido a que:

1. Identifican las cosas que el cuerpo necesita para sobrevivir y por lo tanto debe consumirse.

2. Detectan las cosas que son perjudiciales para el organismo y que en consecuencia se deben rechazar.

Funciones del olfato

Funciones del olfato

• Es vital debido a que es la ventana principal al medio ambiente.
• La capacidad de oler es importante, debido a que nos advierte de comida descompuesta o de un escape de gas o el humo de un incendio (situaciones de peligro).

El olfato Es más importante en los animales que en los humanos.

Diferencia entre humanos y animales

• Los animales son macrosmáticos (Su sentido es más agudo y es esencial para la supervivencia).
• Los seres humanos son microsmáticos (es menos agudo y no es importante para la supervivencia).

Anosmia

• Perdida de la capacidad para oler como resultado de una lesión o infección.

Anosmia

Detección de olores

Detección de olores

• Umbral de detección: Es la concentración mínima de un olor que se puede detectar.
• Umbral diferencial: Es la menor diferencia en la concentración de dos olores que es posible detectar.
• Umbral de reconocimiento: La concentración a la que se puede reconocer la calidad de un olor.

Umbral de detección

Umbral de detección

• Las ratas son de 8 a 50 veces más sensibles que los seres humanos.
• Los perros de 300 a 10 000 veces más dependiendo de la sustancia odorante.

Por qué los seres humanos somos menos sensibles a los olores que los animales?

Detección de olores

Esto se da debido a que tenemos menos receptores que ellos, un claro ejemplo es que los perros tienen mil millones y nosotros solo unos 10 millones.

Umbral diferencial

Umbral diferencial e identificación de olores

Nosotros podemos captar la diferencia en la intensidad de un olor.

• William Cain creo un dispositivo llamado Olfatómetro.

identificación de olores

• Los humanos somos capaces de distinguir hasta 100000 olores diferentes. (utilizando las células olfativas)
• Algunas veces nos resulta difícil identificar con precisión algunos olores específicos.
• Al etiquetar un olor nuestra percepción respecto a este cambia.
• A veces es difícil identificar algunos olores, porque no recordamos el nombre.

Calidad olfativa

Calidad olfativa

1. No podemos dar un orden a la descripción de un olor.

2. Algunas moléculas que tienen estructuras similares pueden tener un olor diferente.

3. En cambio otras estructuras son muy diferentes huelen de manera parecida.

Gracias a investigaciones se a logrado establecer vínculos entre:

1. Los componentes estructurales de las moléculas, 2. La calidad olfativa y 3. los patrones de activación en el sistema olfativo.

Código Neuronal de la calidad olfativa

Código Neuronal

1. Entran partículas odorantes y estimulan los receptores de la mucosa olfatoria.

¿En que parte de la nariz se encuentran los receptores olfatorios?

Para ustedes, ¿Qúe es la mucosa?

La mucosa olfatoria o Pituitaria

La mucosa es una región del tamaño de una moneda pequeña ubicada en lo alto de la cavidad nasal, que contiene los receptores para el olfato.

- Las moléculas de olor se transportan hacia la nariz en una corriente de aire, para que entren en contacto con la mucosa.

DIFERENCIAS CON EL SISTEMA VISUAL

• Mientras que en la visión hay 4 tipos de pigmentos visuales (1 bastón y 3 conos), existen 350 tipos diferentes de receptores olfatorios.
• En los ratones existen 1000 tipos diferentes.

Explicación imagen: Es la estructura del sistema olfativo. las moléculas de olor fluyen por la mucosa olfatoria, que contiene 350 tipos diferentes de neuronas olfatorias (NRO), aquí se muestran los 3 tipos de NRO, que se indican con los diferentes colores. cada tipo tiene sus propios receptores especializados.

Las neuronas receptoras olfatorias

Las neuronas olfatorias (NRO) de la mucosa están salpicadas de moléculas llamadas receptores olfatorios que son sensibles a las sustancias químicas odorantes.

SIMILITUDES CON EL SISTEMA VISUAL

• La relación con el sistema visual, es que ambos son proteínas que atraviesan a la membrana de las neuronas receptoras (las NRO para el olfato).
• Son sensibles a un rango especifico de estímulos.
• Cada tipo de receptor olfatorio es sensible a una gama limitada de sustancias odorantes.
• Cada NRO contiene sólo un tipo de receptor olfatorio.

Activación de las neuronas receptoras olfatorias.

Octanol y el ácido octanoico se diferencian por una molecula de oxigeno.

El octanol se describe como dulce, rosa y fresco.

Ácido octanoico se describe como rancio, amargo y repulsivo.

Activación de las neuronas

• Existen 350 tipos diferentes de NRO en la mucosa hay alrededor de 10000 de cada tipo, así que la mucosa contiene millones de ellas.

Perfiles de reconocimiento para algunas sustancias odorantes.

¿cómo responden las NRO a sustancias odorantes?

¿Qué son las imágenes de calcio?

Por medio de Imágenes de calcio.

Consiste en remojar neuronas olfatorias en una sustancia química que las hace brillar con un resplandor verde fluorescente al exponerla a rayos ultravioleta (380 nm).

a. Una porción de la mucosa olfatoria. la mucosa contiene 350 tipos de NRO y alrededor de 10 000 NRO de cada tipo. los círculos rojos representan 10 000 NRO de un tipo y los círculos azules, 10 000 de otro. b. Todas las NRO de un tipo particular envían sus señales a uno o dos glomérulos del bulbo olfatorio.

Activación del bulbo olfatorio

Se activan los receptores de la mucosa y esto hace que las señales eléctricas en las NRO que se distribuyen en toda está.

Las NRO envían señales a los glomérulos del bulbo olfatorio.

Activación del bulbo olfatorio

Las 10000 NRO envían señales a uno o dos glomérulos, y cada glomérulo, por consiguiente, contiene información sobre disparo de una NRO.

¿Cómo responden los glomérulos diferentes sustancias odorantes?

Visualización óptica

A

B

Patrones de activación en el bulbo olfatorio de la rata

Técnica de la 2-desoxiglucosa.

Patrones de activación en el bulbo olfatorio de la rata.

Areas en el bulbo olfatorio que se activan por varias sustancias químicas.

A. ácido carboxílicos

B. Alcoholes alfáticos

Procesamiento olfatorio de orden superior

Procesamiento olfatorio de orden superior

A la

Corteza periforme (CP) también conocida como corteza olfatoria primaria

Y a la amígdala.

Las señales se transmiten del bulbo olfatorio.

Esta se relaciona con las emociones y cumple un papel fundamental en cuanto a las reacciones emocionales que los olores nos provocan.

Activación de la corteza orbifrontal

De la amígdala pasa a la

Corteza orbitofrontal (COF) también conocida como corteza olfatoria secundaria

a) sitios de registro utilizados por Rennaker y sus colaboradores (2007) para determinar la actividad de las neuronas en la corteza piriforme de la rata. b) El patrón de activación causada por el acetato de isoamilo. (Adaptado de Rennaker et al., 2007.)

OLFATO EN EL MEDIO AMBIENTE

No solo olemos una sustancia química aislada, sino a miles de moléculas, las cuales se unen para dar olores familiares.

Las sustancias odorantes no solo activan el bulbo olfatorio, sino también la corteza piriforme.

Fisiología del procesamiento de orden superior.

Cientos de moléculas de café, jugo de anranjo y tocino se mezclan en el aire, pero la persona sólo percibe olor de "cafe", "jugo de naranja" y "tocino". Esta percepción de los olores de tres centenares de moléculas entremezcladas es una proeza de la organización perceptiva.

El gusto

El gusto

Pasamos del sistema que detecta las moléculas que entran en la nariz de forma gaseosa al sistema que detecta las moléculas que entran a la boca en forma solida o liquida.

Estructuras

Lengua

1. Lengua: Es la superficie del cuerpo en la que se encuentras los receptores del sabor.

Estructuras

Papilas

2. Papilas: Son las estructuras que le dan a la lengua su aspecto rugoso y existen 4 tipos de ellas.

Estructuras

3. Celulas gustativas: Componen las papilas gustativas y hay varias células para cada papila y la punta de cada una se une a un poro gustativo.

Celulas gustativas

Estructuras

4. Sitios receptores: son los sitios ubicados en la punta de las células gustativas.

Sitios receptores

La lengua y la transducción

La lengua

Ocurre cuando las sustancias químicas entran en contacto con los sitios receptores ubicados en las puntas de las células gustativas.

Señales electricas

Señales electricas

Las señales eléctricas generadas en las células gustativas se transmiten por la lengua por medio de una serie de nervios diferentes:

• Nervio de la cuerda del tímpano
• Nervio gloso faríngeo
• nervio vago
• nervio petroso

Fibras

Fibras

Las fibras de la lengua, la boca y la garganta hacen conexiones en el tronco cerebral en el núcleo del tracto solitario y las señales viajan desde allí al tálamo y luego otras dos zonas

Codificaciones

CODIFICACIONES

Codificación distribuida

Codificaciones

La calidad de esta, está indicada por el patrón de actividad distribuido en muchas neuronas.

Codificación Especifica

Codificaciones

La calidad se demuestra por la actividad de las neuronas que están sincronizadas para responder las cualidades específicas.

Cualidades del sabor

Codificaciones

Gusto y olfato

Gusto y olfato

Percepción del sabor

Sabor= gusto + olfato

Percepción del sabor

Percepción del sabor

El sabor es una impresión general que experimentamos de la combinación de la estimulación nasal y oral.

Percepción del sabor

Fisiología de la percepción

Fisiología de la percepción

La respuesta cortical frente a la alimentación se centra en la corteza orbitofrontal porque es allí donde las respuestas del gusto y olfato se combinan.

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Gracias

Bibliografía

Bibliografía

• Goldstein, E. (2011). Sensación y percepción (8th ed., pp. 355-377).