Receptores sensoriales

Los receptores sensoriales son células o terminaciones nerviosas especializadas en detectar un estímulo —luz, presión, temperatura, sustancias químicas— y convertirlo en señales eléctricas que el sistema nervioso puede interpretar. Son la puerta de entrada de toda la información que recibe el organismo, tanto del exterior como de su propio interior: no solo permiten ver u oír, sino también regular la presión arterial o saber dónde está una mano sin mirarla.

¿Qué es un receptor sensorial?

Un receptor sensorial es una estructura capaz de responder a una forma concreta de energía o a una sustancia y de transformarla en un mensaje nervioso. Ese proceso se llama transducción sensorial. Cuando el estímulo actúa sobre el receptor, se abren canales iónicos en su membrana y aparece un potencial de receptor: un cambio eléctrico local cuya magnitud depende de la intensidad del estímulo. Si alcanza el umbral, se generan potenciales de acción que viajan por las fibras sensitivas hacia la médula espinal y el encéfalo.

Conviene no confundirlo con otro uso del término «receptor» en biología: el de las proteínas de membrana que reconocen hormonas o neurotransmisores. El receptor sensorial es una célula o terminación completa, aunque su funcionamiento depende precisamente de proteínas receptoras de ese tipo.

Los cinco sentidos clásicos son la cara más visible de los receptores, pero solo una parte: la mayor parte de su trabajo ocurre sin que seamos conscientes de él.

Características de los receptores sensoriales

• Especificidad: cada receptor responde sobre todo a un tipo de estímulo, llamado estímulo adecuado. Los conos y bastones de la retina son extremadamente sensibles a la luz e insensibles a la presión leve.
• Umbral: necesitan una intensidad mínima para activarse.
• Campo receptivo: cada receptor vigila una zona concreta. Cuanto más pequeños y numerosos son los campos, más fina es la discriminación, como ocurre en las yemas de los dedos.
• Codificación de la intensidad: un estímulo más fuerte produce una mayor frecuencia de impulsos y activa más receptores a la vez.
• Adaptación: ante un estímulo constante, muchos receptores reducen su respuesta.

Un principio clásico de la fisiología, formulado por Johannes Müller en el siglo XIX y conocido como ley de las energías nerviosas específicas, explica algo curioso: la sensación depende de la vía nerviosa activada, no del estímulo. Por eso, al frotarse los ojos cerrados se ven destellos de luz (fosfenos): la presión estimula la vía visual y el cerebro lo interpreta como luz.

Clasificación según el estímulo

Algunos autores añaden los osmorreceptores, que detectan la concentración de solutos en la sangre y participan en la sensación de sed. En otros animales existen tipos que el ser humano no posee: los electrorreceptores de tiburones y rayas, como las ampollas de Lorenzini, y los receptores magnéticos que se estudian en aves migratorias, cuyo funcionamiento aún no se conoce del todo.

Los descubrimientos moleculares recientes

El Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2021 recayó en David Julius y Ardem Patapoutian por identificar proteínas que convierten el calor y la presión en señales nerviosas. Julius descubrió que el canal TRPV1 se activa tanto con el calor como con la capsaicina del chile, lo que explica por qué el picante «quema». Un canal emparentado, TRPM8, responde al frío y al mentol, y por eso la menta produce sensación de frescor. Patapoutian identificó los canales Piezo1 y Piezo2, sensibles a la presión; Piezo2 es esencial para el tacto y para la propiocepción.

Clasificación según la ubicación

El fisiólogo Charles Sherrington propuso en 1906 una clasificación que sigue vigente:

• Exteroceptores: captan estímulos del exterior. Están en la piel, los ojos, los oídos, la nariz y la lengua.
• Interoceptores (o visceroceptores): informan del estado interno: la distensión del estómago o de la vejiga, la presión arterial, la composición de la sangre. La mayoría de sus señales no llegan a la conciencia y sirven para mantener la homeostasis.
• Propioceptores: informan de la posición y el movimiento del cuerpo. Los husos neuromusculares detectan el estiramiento del músculo y los órganos tendinosos de Golgi, la tensión de los tendones. Gracias a ellos podemos tocarnos la nariz con los ojos cerrados.

Clasificación según su estructura

• Terminaciones nerviosas libres: extremos ramificados de una neurona sensitiva, sin envoltura. Detectan sobre todo dolor y temperatura.
• Terminaciones encapsuladas: la terminación nerviosa está rodeada por una cápsula de tejido que modifica su respuesta, como los corpúsculos de Pacini o de Meissner, descritos en el sentido del tacto.
• Células receptoras especializadas: no son neuronas, sino células que transmiten la señal a una neurona sensitiva mediante una sinapsis. Es el caso de las células ciliadas del oído, de las células gustativas y de los fotorreceptores de la retina.

La adaptación sensorial

La adaptación es la disminución de la respuesta de un receptor cuando el estímulo se mantiene constante. Según su velocidad de adaptación, los receptores se dividen en dos grupos:

Que los nociceptores se adapten poco tiene sentido biológico: el dolor avisa de un daño y conviene que la alarma no se apague mientras el daño persiste.

Ejemplos de receptores sensoriales en acción

• Al meterse en una piscina, el agua parece muy fría y a los pocos minutos ya no: los termorreceptores se han adaptado.
• Al levantarse rápido de la cama, los barorreceptores del cuello y del arco de la aorta detectan la bajada de presión y desencadenan un reflejo que acelera el corazón.
• En un barco, el mareo surge cuando los receptores del equilibrio del oído interno registran un movimiento que los ojos, fijos en el camarote, no perciben.
• Al aguantar la respiración, los quimiorreceptores detectan la subida de dióxido de carbono en la sangre y generan una necesidad creciente de respirar.
• Un caramelo de menta parece «frío» aunque esté a temperatura ambiente, porque el mentol activa los receptores del frío.

Importancia de los receptores sensoriales

Los receptores sensoriales son la base de la relación del organismo con su entorno y consigo mismo. Permiten percibir el mundo, protegerse del daño, coordinar los movimientos y mantener constantes la presión arterial, la respiración o la temperatura. Su estudio es fundamental en medicina, porque muchas alteraciones de la sensibilidad se deben a fallos en los receptores o en las vías que parten de ellos, y también en tecnología, donde inspira el diseño de sensores, prótesis con retroalimentación táctil e implantes cocleares.

Ejercicios resueltos

Preguntas frecuentes

Referencias

• Guyton, A. C. y Hall, J. E. Tratado de fisiología médica. Barcelona: Elsevier.
• Purves, D. et al. Neurociencia. Madrid: Editorial Médica Panamericana.
• Sherrington, C. S. (1906). The Integrative Action of the Nervous System. New Haven: Yale University Press.
• The Nobel Assembly at Karolinska Institutet (2021). Press release: The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2021.