Fisiología general de los sentidos

1.4.1 Fisiología general de los sentidos

Nuestra conciencia obtiene infor- maciones sobre el entorno y los pro- cesos de nuestro cuerpo solamente a través de los sentidos. Determinadas formas de energía que recaen sobre nuestro cuerpo o se generan en nues- tro cuerpo, o bien los cambios quími- cos y físicos de estado, las sensacio- nes, son transformados por los senti- dos en estímulos que se transmiten hasta el cerebro. Pueden dar lugar a una impresión sensorial. Los rayos de luz de diferente onda producen las impresiones sensoriales de los dife- rentes colores. Las impresiones sensoriales se funden formando una sensación. Por ejemplo, se puede te- ner la sensación de una superficie verde con muchos puntos de colores. El individuo interpreta la sensación, la compara con lo que ya ha sentido y conoce, con otras sensaciones, y la amplía convirtiéndola en una percep- ción. La sensación “superficie verde con puntos de colores” puede con- vertirse en la percepción “pradera en primavera con flores” o “alfombra de salón”.

Para la percepción de diferentes formas de energía, se han desarro- llado en nuestro cuerpo diversos ór- ganos sensoriales. Si aparece la for- ma de energía específica para un de- terminado sentido, se habla de un es- tímulo adecuado. La estimulación de un cierto órgano sensorial da lugar a sensaciones siempre comparables, también en el caso de un estímulo inadecuado, p.ej. ver estrellas cuan- do se recibe un golpe en un ojo.

· · · ·

Se habla de modalidades de los sentidos unidas a diferentes órganos sensoriales: ver – ojo, oír – oído, gus- to – lengua, olor – mucosas olfativas de la nariz, modalidad del tacto, mo- dalidad de la temperatura – localiza- ción en la piel, modalidad del dolor, extendida por todo el cuerpo, el sen- tido de la fuerza, el sentido de los mús- culos. Se distingue entre los sentidos lejanos y los cercanos. Los sentidos lejanos proyectan la sensación hacia el espacio exterior, hacia el origen del estímulo. La imagen de nuestro en- torno se sitúa fuera del cuerpo. De forma similar se comportan el oído y el olfato. Los sentidos de la piel y el gusto son sentidos cercanos. Cuan- do estamos expuestos al sol, p.ej., sentimos el calor sobre la piel y no lo proyectamos hacia el sol. Las moda- lidades que dan información acerca de nuestro propio cuerpo, p.ej., acer- ca de la posición de nuestras extre- midades mutuamente, se denominan modalidades proprioceptivas.

· · · ·

Dentro de una misma modalidad cabe distinguir distintas cualidades. Las cualidades de la modalidad ver son, p.ej., los distintos colores rojo, verde, azul y sensaciones sin color. Al oír de- finimos los tonos como cualidades.

· · · ·

Para cada órgano sensorial se pue- de detectar una mínima cantidad de energía que es justo la suficiente para estimular el órgano. Cuando un estí- mulo con poca energía llega hasta un órgano sensorial, no es percibido y no produce ninguna sensación. La cantidad de energía (la intensidad del estímulo) que produce una sensación mínima se denomina umbral abso- luto. Para ello es necesaria la forma de energía específica para el órgano sensorial. En el ojo es una determi- nada longitud de onda (500 nm) del espectro de ondas magnéticas visibles (400-750 nm), en el oído las oscila- ciones longitudinales del aire de una determinada frecuencia (3000 Hz). Para cada cualidad se debe indicar una cantidad de energía que produzca una sensación. Se habla de umbral de in- tensidad. Para una sensación umbral es necesario, p.ej., en los tonos bajos una mayor cantidad de energía que en los altos.

A medida que aumenta la energía de los estímulos, es decir, cuando au- menta la intensidad, también aumen- ta la intensidad de la sensación. En un determinado momento se percibe

una intensidad máxima del estímulo, que todavía es tolerada. Cuando se sobrepasa esta intensidad máxima del estímulo se produce una lesión del órgano y se siente dolor.

Las sensaciones y la intensidad del estímulo están en una estrecha rela- ción que puede expresarse matemá- ticamente. La mayor parte de los tra- tamientos matemáticos parten de un umbral de diferencia de intensidad ∆I. Se entiende aquí la diferencia mí- nima de intensidad de dos estímulos, que todavía son percibidos como di- ferentes. En general vale que el um- bral de la diferencia aumenta junto con la intensidad del estímulo.

Ello queda expresado en la fórmu- la de Weber-Fechner: _∆E = k . _∆I / I, es decir, el aumento de la sensación ∆E no es proporcional al aumento del estímulo ∆I, sino al aumento de la in- tensidad ∆ I/ I referida a la intensidad del estímulo I ya existente. El umbral de la diferencia para determinados campos de intensidad del estímulo supone un porcentaje fijo de la inten- sidad del estímulo original. Por tan- to, p.ej., con nuestro sentido de la fuerza podemos diferenciar pesos que se diferencian entre un 3 y 10%. Un peso de 1,10 N se puede distinguir de un peso de 1,00 N. En el caso de 10 N una diferencia de 0,1 N no es suficiente, hay que añadir 1 N para provocar una sensación diferente.

Estudios posteriores han permi- tido ampliar la regla: en la ley de potencias de Stevens se formula la dependencia entre la intensidad del estímulo y la fuerza de la sensación:

E = (I / I₀ )n_{. E es el grado de sensa-}

ción, I la intensidad del estímulo e I₀ es el umbral de la intensidad corres- pondiente. El exponente n indica con qué rapidez aumenta desde el umbral la sensación E. E no es igual para to- dos los sentidos, sino que cada mo- dalidad sensorial tiene su propio ex- ponente de este tipo. Cuando n es importante E aumenta con rapidez a medida que se incrementa el estímu- lo. Se encuentra un alto exponente en el sentido del dolor. Se puede com- probar personalmente: la presión que debe ejercerse con una aguja sobre la piel para producir una débil sensación de dolor no se diferencia mucho de la presión que conduce hacia una sen- sación de dolor máxima. En el senti- do de la vista, el umbral absoluto y el máximo, es decir, la energía con la cual aparecen los dolores, limitan un ámbito de intensidad muy amplio.

Recordemos que es posible ver a la luz de la luna y en pleno día (fig. 1.35).

Fig. 1.35 La dependencia de la sensa-

ción (medida logarítmica sobre la ordena- da) de la intensidad del estímulo (medida logarítmicaa sobre la abscisa). La intensi- dad del estímulo I se refiere a la intensi- dad del estímulo umbral I₀ .

intensidad del estímulo

índice de sensación E

dolor

· · · ·

Los estímulos que recaen uno tras otro con mucha velocidad no siem- pre son percibidos como estímulos in- dividuales. La capacidad de separa- ción temporal tiene sus límites (um- bral del tiempo). Cuando la frecuen- cia del estímulo, p.ej. cuando el nú- mero de rayos de luz seguidos muy juntos en la unidad de tiempo es de- masiado alto y el espacio temporal entre dos estímulos es demasiado pe- queño, estos estímulos provocan una sensación constante (p.ej. en una pe- lícula).

Especialmente en las intensidades de estímulo bajas, la intensidad, la du- ración del estímulo y el tamaño de la superficie en el órgano sensorial que es estimulada no son independientes unos de otros. Un estímulo cuya in- tensidad se encuentra en el umbral se percibe mejor cuando es más pro- longado y más amplio.

· · · ·

Muchos sentidos tienen capacidad para adaptarse, es decir, que cuando la intensidad del estímulo es constan- te se reduce la sensación. El sentido del olfato está muy bien adaptado, ya que sabe que es posible adaptarse a una sensación desagradable al prin- cipio y que después ya ni se percibe. El dolor se adapta muy poco o nada. Los dolores de muelas solamente de- saparecen cuando el dentista ha eli- minado la causa.

· · · ·

órganos sensoriales

Dentro de los órganos sensoriales se pueden distinguir dos partes. Los receptores en su totalidad se denomi- nan parte de transformación del es- tímulo. En ella, la sensación se con- vierte en estímulo. La parte de trans- porte del estímulo procura que la energía del estímulo llegue de forma óptima hasta los receptores, algo que queda muy claro en los ojos: córnea, cámara vítrea, pupila y cristalino lan- zan una imagen del entorno sobre el campo de receptores de la retina. Sin la disposición específica del aparato que emite imágenes, la retina solamen- te distinguiría en el mejor de los casos entre dos claridades. Algo similar ocu- rre en otros órganos sensoriales: p.ej., en el oído es el conducto auditivo y el oído medio. También para las sensa- ciones de presión, tacto y vibración, la disposición de las vellosidades y la elasticidad de la piel desempeñan un papel fundamental.

1.4.2 Fisiología especial