Termorreceptores: en seres humanos, en animales, en plantas
Los termorreceptores son aquellos receptores que poseen muchos organismos vivos para percibir los estímulos términos a su alrededor. No solo son propios de los animales, pues las plantas también necesitan censar las condiciones ambientales que las rodean.
La detección o percepción de la temperatura es una de las funciones sensoriales más importantes y muchas veces es imprescindible para la supervivencia de las especies, pues les permite responder a los cambios térmicos que son propios del ambiente donde se desarrollan.
Su estudio comprende parte importante de la fisiología sensorial y, en los animales, comenzó más o menos por el año 1882, gracias a experimentos que consiguieron asociar las sensaciones térmicas con la estimulación localizada de sitios sensibles de la piel de los humanos.
En los seres humanos existen termorreceptores que son bastante específicos respecto al estímulo térmico, pero también existen otros que responden tanto a estímulos “fríos” como a estímulos “calientes”, así como a algunos químicos como la capsaicina y el mentol (que producen estímulos similares a las sensaciones calientes y frías).
En muchos animales, los termorreceptores responden también a estímulos mecánicos y algunas especies utilizan estos para conseguir su alimento.
Para las plantas, la presencia de unas proteínas conocidas como fitocromos es fundamental para la percepción térmica y las respuestas de crecimiento asociadas con esta.
Índice del artículo
- 1 Termorreceptores en seres humanos
- 2 Termorreceptores en animales
- 3 Termorreceptores en plantas
- 4 Referencias
Los seres humanos, al igual que otros animales mamíferos, poseen una serie de receptores que les permiten relacionarse mejor con el medio ambiente a través de lo que se ha denominado como los “sentidos especiales”.
Estos “receptores” no son más que las porciones finales de unas dendritas encargadas de percibir los distintos estímulos ambientales y transmitir tal información sensorial hacia el sistema nervioso central (porciones “libres” de nervios sensitivos).
Estos receptores se clasifican, dependiendo de la fuente del estímulo, como exteroceptores, propioceptores e interoceptores.
Los exteroceptores están más próximos a la superficie del cuerpo y “censan” el ambiente circundante. Los hay de varios tipos: los que perciben la temperatura, el tacto, la presión, el dolor, la luz y el sonido, el gusto y el olfato, por ejemplo.
Los propioceptores están especializados en la transmisión de estímulos relacionados con el espacio y el movimiento hacia el sistema nervioso central, entretanto los interoceptores se encargan de enviar señales sensoriales que se generan en el interior de los órganos corporales.
En este grupo se encuentran tres tipos de receptores especiales conocidos como mecanorreceptores, termorreceptores y nociceptores, capaces de reaccionar al tacto, a la temperatura y al dolor, respectivamente.
En los seres humanos, los termorreceptores tienen la capacidad de responder a diferencias de temperatura de 2 °C y se subclasifican en receptores de calor, de frío y nociceptores sensibles a la temperatura.
– Los receptores de calor no han sido identificados propiamente, pero se piensa que corresponden a terminaciones de fibras nerviosas “denudas” (no mielinizadas) capaces de responder frente al incremento de la temperatura.
– Los termorreceptores de frío surgen de terminaciones nerviosas mielinizadas que se ramifican y se encuentran principalmente en la epidermis.
– Los nociceptores están especializados en responder al dolor por esfuerzo mecánico, térmico y químico; se trata de terminaciones de fibras nerviosas mielinizadas que están ramificadas en la epidermis.
Los animales, así como los seres humanos, también dependen de diferentes tipos de receptores para percibir el ambiente que los rodea. La diferencia entre los termorreceptores de los humanos respecto a los de algunos animales, es que muchas veces los animales poseen receptores que responden tanto a estímulos térmicos como a estímulos mecánicos.
Tal es el caso de algunos receptores en la piel de los peces y anfibios, de algunos felinos y de los monos, que son capaces de responder a la estimulación mecánica y térmica por igual (por temperaturas altas o bajas).
En los animales invertebrados también se ha demostrado experimentalmente la posible existencia de receptores térmicos, no obstante, separar una simple respuesta fisiológica a un efecto térmico de la respuesta generada por un receptor específico no siempre es fácil.
En concreto, las “pruebas” señalan que muchos insectos y algunos crustáceos perciben las variaciones térmicas de su entorno. Las sanguijuelas, además, tienen mecanismos especiales para detectar la presencia de hospedadores de sangre caliente y son los únicos invertebrados no artrópodos donde esto ha sido demostrado.
Así mismo, diversos autores señalan la posibilidad de que algunos ectoparásitos de animales de sangre caliente puedan detectar la presencia de sus hospedadores en las cercanías, aunque esto no ha sido muy estudiado.
En vertebrados como algunas especies de serpientes y ciertos murciélagos hematófagos (que se alimentan de sangre) existen unos receptores infrarrojos capaces de responder a los estímulos térmicos “infrarrojos” emitidos por sus presas de sangre caliente.
Los murciélagos “vampiros” los poseen en sus rostros y les ayudan a determinar la presencia de los ungulados que les sirven de alimento, entretanto las boas “primitivas” y algunas especies de crotalinos venenosos los poseen en su piel y estos son terminaciones nerviosas libres que se ramifican.
Los termorreceptores funcionan más o menos de la misma manera en todos los animales y lo hacen esencialmente para decirle al organismo del que son parte cuál es la temperatura que lo rodea.
Como se comentó, estos receptores son, en realidad, terminales nerviosos (los extremos de neuronas conectadas con el sistema nervioso). Las señales eléctricas generadas en estos duran muy pocos milisegundos y su frecuencia depende enormemente de la temperatura ambiental y la exposición a cambios bruscos de temperatura.
En condiciones constantes de temperatura, los termorreceptores de la piel están constantemente activos, enviando señales al cerebro para generar las respuestas fisiológicas necesarias. Cuando se recibe un estímulo nuevo se genera una nueva señal, que puede o no perdurar, dependiendo de la duración del mismo.
La percepción térmica comienza con la activación de los termorreceptores en los terminales nerviosos de los nervios periféricos en la piel de los mamíferos. El estímulo térmico activa unos canales iónicos dependientes de temperatura en los terminales axónicos, lo que es fundamental para la percepción y transmisión del estímulo.
Estos canales iónicos son proteínas que pertenecen a una familia de canales conocida como “canales iónicos termosensibles” y su descubrimiento ha permitido dilucidar con mayor profundidad el mecanismo de la percepción térmica.
Su trabajo es regular el flujo de iones como el calcio, el sodio y el potasio, hacia y desde los receptores térmicos, lo que conlleva a la formación de un potencial de acción que resulta en un impulso nervioso hacia el cerebro.
Para las plantas también es imprescindible poder detectar cualquier cambio térmico que ocurra en el medio ambiente y emitir una respuesta.
Algunas investigaciones al respecto de la percepción térmica en las plantas han revelado que muchas veces depende de unas proteínas llamadas fitocromos, que participan también en el control de múltiples procesos fisiológicos en las plantas superiores entre los que están la germinación y el desarrollo de las plántulas, la floración, etc.
Los fitocromos tienen una importante función en la determinación del tipo de radiación al que las plantas están sometidas y son capaces de actuar como “interruptores” moleculares que se encienden bajo luz directa (con alta proporción de luz roja y azul), o que se apagan bajo la sombra (alta proporción de radiación “rojo lejano”).
La activación de algunos fitocromos promueve el crecimiento “compacto” e inhibe la elongación al funcionar como factores de transcripción para los genes implicados en dichos procesos.
No obstante, ha sido comprobado que, en algunos casos, la activación o inactivación de los fitocromos puede ser independiente de la radiación (luz roja o rojo lejano), lo que se conoce como “reacción de reversión oscura”, cuya velocidad aparentemente depende de la temperatura.
Altas temperaturas promueven la inactivación rápida de algunos fitocromos, haciendo que estos dejen de funcionar como factores de transcripción, promoviendo el crecimiento por elongación.
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