ACTIVIDAD PRÁCTICA LABORATORIO DE FISIOLOGÍA Introducción Los sentidos son los métodos fisiológicos de la percepción. Aristóteles fue el primero en clasificarlos en los cinco sentidos que todos conocemos: la vista, el oído, el sabor, el olfato y el tacto. Existen por lo menos cuatro otros sentidos: corporal, de equilibrio, de temperatura y de dolor. Otros organismos tienen sentidos que los humanos no poseemos. En este laboratorio deberá familiarizarse con sus propios sentidos y hacer observaciones en base a ellos.
Objetivos de aprendizaje Al final de este laboratorio: laboratorio:
Habrá observado varios aspectos de la vista, como el escotoma, imágenes residuales y algunas ilusiones. Habrá determinado la distribución de los receptores del tacto en distintas partes del cuerpo mediante la discriminación de dos puntos. Habrá demostrado que la sensación del gusto se ve influenciada por el olfato y habrá investigado la distribución de los receptores del gusto sobre la lengua. Habrá demostrado el sentido de la posición de las articulaciones o artrestesia. Habrá evaluado el papel de los canales semicirculares en la determinación de la posición de la cabeza en el espacio. Les cinq sens (Los cinco sentidos) por Louis-Leopold Boilly (1761-1845). Reproducido por cortesía de la National Library of Medicine (EE.UU.). ©2013 ADInstruments
Ejercicio 1: Convergencia de la mirada Para poder tener una visión binocular, las imágenes separadas del ojo derecho e izquierdo deben "fusionarse" en una visión única. La fusión de las imágenes de un objeto únicamente será posible si las imágenes caen en las partes correspondientes de las retinas derecha e izquierda. En caso contrario se produciría una doble visión del objeto.
Procedimiento 1.
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Solicite a un voluntario que mire primero a un objeto a la distancia y luego a un objeto muy cercano, a unos 15 cm de la cara. Observe que los ojos del voluntario giran hacia la nariz cuando se enfocan en el objeto cercano. Levante un brazo, con el dedo índice estirado y en línea con un objeto distante, como por ejemplo un reloj sobre la pared al otro lado de la habitación. Observe su dedo, manteniéndolo enfocado, pero concentre su atención en el objeto distante. Observe que el objeto distante se ha duplicado: hay dos imágenes, una al lado de la otra. Cubra el ojo derecho. Observe que la imagen de la derecha del objeto distante desaparece. Con ambos ojos abiertos, mire el objeto distante. Observe que su dedo se ve ahora doble. cubra el ojo derecho. Observe que la imagen de la izquierda de su dedo desaparece. Coloque los dedos como se muestra aquí y levante los brazos estirándolos. Con ambos ojos abiertos, mire el objeto distante. Observe que las yemas de sus dedos parecen flotar en el aire Describa lo que vio al realizar el ejercicio de convergencia de la mirada.
Ejercicio 2: Acomodación (enfocar) El ojo puede acomodarse (cambiar el foco) para una visión cercana o lejana variando la forma del cristalino.
Procedimiento 1. 2. 3. 4.
Cubra o cierre un ojo y sostenga un alfiler a unos 15 cm del otro ojo, en línea con un objeto distante. Mire el objeto distante y observe como el alfiler aparece borroso y tenue: está fuera de foco. Ahora observe el alfiler. Observe como el objeto distante se torna tenue y borroso. Observe también que la acomodación al objeto cercano (el alfiler) va acompañada de una sensación de esfuerzo. Si utiliza lentes, quíteselos ahora. Cúbrase un ojo y sostenga el alfiler con el brazo extendido. Sin dejar de mirar la punta del alfiler, acérquelo lentamente hacia la cara hasta que se torne borroso. La distancia más cercana a la que el alfiler se puede ver en foco es el "punto cercano". Mida esta distancia con una regla e inserte el valor en la tabla, anotando también si es corto de vista o no (miope). Describa aquí sus observaciones.
Ejercicio 3: Supresión sacádica ¿Puede ver el movimiento de sus propios ojos?
Procedimiento 1. 2. 3. 4. 5.
Mírese en un espejo a unos 30 0 60 de distancia. Fije alternadamente la vista sobre la imagen de su ojo derecho y sobre la de su ojo izquierdo. ¿Pudo detectar algún movimiento ocular? Solicite a un miembro de su grupo que mire sus ojos mientras hace este ejercicio. ¿Esta persona pudo detectar algún movimiento ocular? Describa y explique sus observaciones aquí.
Ejercicio 4: Escotoma El campo visual de cada ojo incluye un escotoma, el cual resulta de la papila óptica, una porción de la retina que no tiene foto receptores.
Procedimiento 1. 2.
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Obtenga un marcador o rotulador que escriba en negro pero que tenga un cuerpo blanco. También puede envolver el cuerpo del marcador negro en p apel blanco, dejando solamente la punta neg ra sin cubrir. Marque una pequeña X sobre una hoja de papel blanco. Cierre el ojo izquierdo y fije la vista en la cruz, a una distancia de alrededor 25 cm. Durante el resto de este ejercicio, mantenga la cabeza totalmente quieta y no deje de fijar la mirada en la cruz. Desplace el marcador hacia la derecha, alejándolo de la cruz. A cierta distancia la punta se torna invisible. Marque este lugar con un punto sobre el papel. Siga desplazando el marcador hacia la derecha, hasta que vuelva a verlo nuevamente. Marque este lugar con otro punto. Del mismo modo, marque los límites inferior y superior del escotoma. Como se indica en el diagrama, también puede trazar el perímetro completo de escotoma con una precisión considerable. ¿Qué conclusiones puede sacar de sus resultados?
©2013 ADInstruments
Ejercicio 5: Estimulación mecánica de la retina El ojo tiene propiedades similares a las de una cámara de fotos, en el sentido de que la imagen formada en la retina se encuentra invertida. La luz que cae en la retina de un lado del ojo, provoca una respuesta visual en el lado opuesto del campo visual. La estimulación mecánica de la retina, presionando el globo ocular, también provoca una respuesta visual invertida.
Procedimiento 1. 2. 3. 4.
Desvíe la mirada hacia la izquierda y cierre los ojos. Siga mirando hacia la izquierda. Con la yema del dedo, presione suavemente sobre el lado derecho del globo ocular derecho, sobre el borde del ojo. Observe el efecto visual. Desplace el dedo hacia arriba y hacia abajo y observe la dirección del movimiento de la respuesta visual. Mire hacia la derecha, y presione del mismo modo del lado izquierdo de ojo derecho, sobre el borde del ojo. Nuevamente, observe el efecto visual. Debería notar que la principal respuesta al estímulo es un disco o círculo brillante que aparece en el campo visual al lado opuesto del punto de estimulación. La estimulación de la retina al lado derecho del ojo da una respuesta al lado izquierdo, y viceversa. ¿Qué observó durante la estimulación mecánica de la retina?
Ejercicio 6: Imagen residual positiva Los fotorreceptores retinianos reaccionan a la luz de forma sorprendentemente lenta y larga. Un breve estímulo visual provoca una respuesta que perdura luego del estímulo durante suficiente tiempo como para dejar una imagen residual.
Procedimiento 1. 2. 3. 4.
Observe una escena luminosa, como una ventana iluminada por el sol o una superficie de trabajo bien iluminada. Cierre los ojos y cúbralos con las manos. Espere unos 30 segundos. Retire las manos y abra los ojos durante un lapso lo más breve posible. Vuelva a cerrar los ojos. Observe la imagen residual. Los rasgos brillantes de la imagen permanecen visibles durante un tiempo apreciable (una fracción de segundo considerable). Describa lo que vio durante el ejercicio de imagen residual positiva.
Ejercicio 7: Imagen residual negativa La sensibilidad de los fotorreceptores retinianos se reduce gradualmente mientras reciben estimulación lumínica. Del mismo modo, la sensibilidad aumenta mientras no están siendo estimulados. Esta adaptación a la luz y la oscuridad nos permite tener una función visual en una muy amplia gama de intensidades luminosas. Como efecto secundario esto da lugar a imágenes residuales negativas.
Procedimiento 1. 2. 3.
4.
Coloque un objeto negro sobre una hoja de papel blanco o dibuje un cuadrado negro sobre el papel. Fije la vista en el objeto negro durante unos 30 segundos. Puede pestañear pero es importante que la vista quede fija sobre el objeto. Desplace la vista a una hoja de papel blanco sin nada y observe la imagen residual del objeto. La imagen dura varios segundos. El contraste de la imagen está invertido: la imagen residual del objeto negro es brillante. Es por esto que se llama "imagen residual negativa". Repita el ejercicio con un objeto de color y observe el cambio de color en la imagen residual. Por ejemplo, un objeto rojo dejará una imagen residual verde. Describa lo que vio durante el ejercicio de imagen residual negativa.
Ejercicio 8: Vascularización retiniana Los vasos sanguíneos de la retina se encuentran delante de las capas neurales y foto sensitivas. La absorción y dispersión de la luz por los vasos retinianos debería dar lugar a una imagen. Esta imagen, sin embargo, es suprimida por mecanismos que no entendemos bien. La modificación de la dirección de la iluminación de la vascularización permite superar temporalmente esta supresión y la imagen se torna visible. La esclerótica (el "blanco" del ojo) deja pasar suficiente luz al ojo al poner una pequeña fuente de luz intensa cerca del ojo de tal forma que entre muy poca luz a través de la pupila.
Procedimiento 1.
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Cierre los ojos y dirija la mirada hacia la izquierda. Dirija el haz de luz de una pequeña linterna hacia el lado derecho del ojo derecho. Sostenga la linterna cerca del ojo, de manera que forme un pequeño punto fuertemente iluminado. Durante un breve momento se debería ver una estructura de aspecto comparable a una red, aunque la imagen se desvanece rápidamente. Si se mueve la linterna la imagen se restablece. Un movimiento rítmico constante de la linterna permite mantener la i magen visible. Es posible que la vascularización se vea más claramente si se dirige la luz directamente a la esclerótica con los ojos abiertos. Para ello, sin embargo, habrá que realizar el experimento en un cuarto con muy poca luz o bien con el sujeto mirando hacia un paisaje uniforme sin características notables, como por ejemplo una pared de u n color oscuro. Con un poco de paciencia, la trama zigzagueante de los vasos se podrá ver claramente. Ningún vaso sanguíneo atraviesa el centro del campo visual. En cambio, la vascularización se acerca en una dirección radial desde la periferia del campo visual. La mayoría de las personas son capaces de ver el origen de la trama de vasos, en una pequeña región a la derecha del centro. Se trata de la papila óptica (ver ejercicio 4). Describa aquí sus observaciones.
Ejercicio 9: Información visual ¿Cuánta información visual necesita el cerebro?
Procedimiento 1. 2.
Observe la imagen de la izquierda. ¿Puede reconocer a esta persona? Mire la imagen entrecerrando los ojos. Si padece de miopía también puede quitarse los lentes. ¿Es más fácil así? ¿A quién ve? Haga clic sobre la imagen para ver si estaba en lo correcto y saber cómo se construyó la imagen.
Ejercicio 10: Ilusiones ópticas En esta sección se muestran varias ilusiones ópticas muy conocidas.
1. La ilusión de Hermann.
L. Hermann (1870) observó esta ilusión al leer un libro de John Tyndall sobre el sonido, entre unas figuras que Tyndall había dispuesto en un a cuadrícula. Observe la figura 1 a la izquierda y describa lo que ve.
Para la gr an m ayo ría de las p erso nas : Puntos grises en las intersecciones de los espacios entre los cuadrados. Cada espacio en la cuadrícula tiene la misma intensidad de blanco, sin embargo las intersecciones se ven grises.
¿C óm o s e ex p lic a es ta ilu s ión ?
Ejercicio 10: Ilusiones ópticas (continuación) En esta sección se muestran varias ilusiones ópticas muy conocidas.
2. Percepción del tamaño
Observe la figura 2 a la izquierda y describa lo que ve.
Para la gr an m ayo ría de las p erso nas : Parece que la línea azul es claramente más larga que la línea roja, cuando en realidad sus largos son idénticos.
¿C óm o s e ex p lic a es ta ilu s ión ?
Ejercicio 10: Ilusiones ópticas (continuación) En esta sección se muestran varias ilusiones ópticas muy conocidas.
3. Un cuerpo geométrico imposible
Observe la figura 3 a la izquierda y describa lo que ve.
Para la gran mayoría de las personas:
Si bien a primera vista esta imagen "tiene sentido", rápidamente nos damos cuenta de que se trata de una estructura imposible.
¿C óm o s e ex p lic a es ta ilu s ión ?
Ejercicio 11: Daltonismo Como ya se ha descrito brevemente en la sección de generalidades, alrededor del 5 % de la población masculina padece de diversas deficiencias en su capacidad de percepción del color. Las imágenes presentadas en esta página y la siguiente le permitirán explorar diversos aspectos de este trastorno.
1. Imágenes de la prueba de visión del color de Ishihara. La prueba de color de Ishihara es para las deficiencias de color rojo-verde, la discromatopsia más común. Lleva el nombre de su creador, el Dr. Shinobu Ishihara (1879-1963), un profesor de la Universidad de Tokyo, que publicó sus pruebas en 1917. El test completo consta de treinta y ocho planchas. Aquí se muestran nueve imágenes.
Procedimiento 1. 2. 3.
Examine cada imagen utilizando los botones de navegación de la izquierda. Mire la imagen durante por lo menos unos 3 segundos antes de tomar una decisión sobre el número que ve. Luego haga clic en la imagen para abrir otra ventana emergente que le dirá lo que verían las personas con visión normal y las personas con discromatopsia rojo-verde
Ejercicio 11: Daltonismo (continuación) 2. Ejemplos de lo que ven las personas con daltonismo.
Hay varios tipos de daltonismo. Las imágenes de la izquierda muestran lo que se ve con algunos de estos trastornos.
Procedimiento
Haga clic en cada una de las cuatro imágenes de la izquierda examinándolas bien. Describa la deficiencia de color observada en cada uno de los tipos de discromatopsia presentados.
Ejercicio 12: Discriminación entre dos puntos En este ejercicio deberá demostrar que la densidad de receptores táctiles de la piel varía enormemente de una parte del cuerpo a otra.
Procedimiento 1. 2.
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4. 5.
Tome un clip sujetapapeles y ábralo. Pliéguelo en forma de U, con las puntas a una distancia de 10 mm entre sí. Apoye suavemente las dos puntas sobre la palma de la mano estirada del voluntario, y pregúntele cuántas puntas siente. Con una separación de 10 mm, el doble estímulo de las dos puntas es fácilmente percibido. Solicite al voluntario que cierre los ojos. Pliegue el clip de manera de acercar un poco más las puntas. Repitiendo esta prueba con distintas separaciones entre las puntas, averigüe cuál es la menor separación a la cual el voluntario puede todavía distinguir las dos puntas. Ocasionalmente, se puede verificar la veracidad de las respuestas del voluntario inclinando ligeramente el clip y apoyando una sola punta. Mida la separación entre las puntas con una regla. Repita los pasos 3 y 4 probando en distintas partes del cuerpo, como por ejemplo, sobre la yema de un dedo, el dorso de la mano, el dorso del antebrazo y la espalda. Complete la tabla de la izquierda. Describa allí sus observaciones.
Ejercicio 13: Una ilusión táctil En este ejercicio deberá demostrar una ilusión táctil.
Procedimiento 1. 2.
Cruce dos dedos adyacentes, de modo que las uñas queden lado a lado pero al revés de lo normal. Para la mayoría de las personas lo más fá cil es cruzar el dedo mayor sobre el índice. Coloque un objeto pequeño, como por ejemplo una lapicera, en el espacio en forma de V que queda entre las dos uñas y balancéela suavemente. Describa sus sensaciones.
Ejercicio 15: Sabor y olor Tanto el sentido del gusto como el del olfato se sirven de quimiorreceptores. Un gran componente del gusto se debe de hecho al olfato.
Procedimiento 1. 2. 3.
Solicite a un voluntario que cierre los ojos y se tape bien la nariz, pinzándola con los dedos. Coloque un pequeño trozo de manzana, que habrá preparado previamente, en la boca del voluntario. Pídale que lo identifique utilizando el sentido del gusto. Repita el ejercicio con un trozo de papa cruda y luego con un trozo de cebolla cruda. La identificación es extremadamente difícil.
4.
Repita los pasos dos y tres, pero esta vez dejando al voluntario respirar por la nariz. La identificación se hace ahora más fácil. Describa y comente sus observaciones.
Ejercicio 17: Artrestesia La artrestesia es el sentido articular: la cápsula y los ligamentos de una articulación reciben una inervación sensitiva capaz de detectar cambios en la posición de la articulación. La eficacia de este sentido poco conocido es fácil de d emostrar.
Procedimiento 1. 2.
3. 4.
Solicite a un voluntario que extienda la mano con la palma hacia arriba y los dedos extendidos. Sostenga el dedo índice del voluntario por los costados con el pulgar y el índice. No tome el dedo del voluntario asiéndolo por el frente y el dorso (la yema y la uña), ya que esto podría darle indicios sobre el movimiento a través de la fuerza aplicada para subir o bajar. Pliegue el dedo del voluntario hacia arriba y dígale "esto es arriba". A continuación vuelva a estirar el dedo hasta su posición original extendido y d iga al voluntario "esto es abajo". Con los ojos del voluntario cerrados, verifique su habilidad para identificar la dirección de una serie de movimientos del dedo. Intente hacerlo con movimientos tanto grandes como pequeños. Describa aquí sus observaciones.
Ejercicio 18: Canales semicirculares Los canales semicirculares son canales llenos de líquido que se encuentran en el hueso temporal del cráneo y forman parte del oído interno. Su función es detectar los movimientos rotativos de la cabeza en tres ejes. Para este ejercicio necesitará una silla giratoria o un banco que pueda girar uniformemente sobre su eje vertical.
Procedimiento 1. 2.
El voluntario deberá sentarse en la silla con los pies en el aire y cerrar los ojos. Solicite al voluntario que le diga en cuanto detecte un movimiento y que indique en qué dirección. Verifique la habilidad del voluntario para detectar un movimiento rotatorio, haciendo girar la silla a distintas velocidades y durante más o menos tiempo. Normalmente, hasta el movimiento más sutil debería ser detectado. Los canales semicirculares detectan la rotación pero no indican la posición del cuerpo. Esto se puede probar demostrando que el voluntario va perdiendo la noción de la dirección que enfrenta después de una secuencia de rotaciones, como un cuarto de vuelta hacia un lado y una media vuelta hacia el otro. Sin embargo, realizar esta prueba correctamente no es tarea fácil, puesto que el voluntario utilizará otros indicios direccionales. La intensidad de la luz ambiente puede cambiar con la rotación y esto puede detectarse a través de los párpados cerrados. En muchos laboratorios también puede haber indicios acústicos. Describa sus observaciones.
