Les vencimos

1º Bachillerato Biología, Geología y Ciencias Ambientales

Lección 33 · E · Fisiología e histología animal

Del fotón al efector: el ojo y el iris

1º Bachillerato Biología, Geología y Ciencias Ambientales · CyL Decreto 40/2022 · bloque E

Objetivos

  1. Definir el receptor como transductor y clasificar el estímulo adecuado, sin confundirlo con la percepción cortical.
  2. Recorrer el ojo desde la córnea hasta la corteza, con fóvea, hiperpolarización del fotorreceptor, mancha ciega y quiasma parcial.
  3. Separar el reflejo fotomotor (efector liso, sin corteza) de una respuesta esquelética voluntaria.

Explicación

Un receptor no «siente». Transduce: convierte un estímulo concreto en un potencial de receptor. Si ese potencial llega a umbral en la neurona sensitiva, salen potenciales de acción. El cerebro no recibe luz ni presión; recibe trenes de impulsos por vías etiquetadas. El efector es quien hace el trabajo: un músculo o una glándula. Esta lección sigue un sentido entero, el ojo, hasta un efector, y deja nombrados los otros receptores sin fingir que todos acaban en la corteza visual.

Qué puede ser un receptor

Hay receptores tónicos, que siguen informando mientras dura el estímulo (el dolor, el huso), y fásicos, que avisan sobre todo del cambio (muchos del tacto). Adaptarse no es «estropearse»: es dejar de disparar ante lo constante para seguir viendo lo nuevo.

El ojo, por tramos, hasta la corteza

La córnea hace la mayor parte de la refracción, no el cristalino. El iris regula cuánta luz entra por la pupila. El cristalino acomoda: el músculo ciliar cambia su curvatura para el cerca; para el lejos el sistema está en reposo en un ojo joven sin defecto. El humor acuoso y el vítreo mantienen la forma y dejan pasar la luz. La imagen se proyecta sobre la retina, invertida: el cerebro no «da la vuelta a una foto» como un gesto voluntario; interpreta la vía tal como está cableada.

En la retina los fotorreceptores están en la capa profunda, no en la primera que toca la luz: la luz cruza células antes de llegar a ellos. Es una consecuencia del desarrollo, no un diseño obvio. Los bastones trabajan con poca luz y no dan color; se saturan de día. Los conos necesitan más luz, dan color y agudeza, y se concentran en la fóvea. No hay bastones en el centro mismo de la fóvea: de noche no miras algo débil de frente, lo miras un poco de lado, y eso no es un mito de marinero, es la distribución de células.

El fotorreceptor de vertebrado se hiperpolariza con la luz. En la oscuridad va soltando glutamato; con la luz, deja de soltarlo. No se despolariza «porque llegó energía», como una neurona típica ante un estímulo excitador. Ese signo invertido es el matiz que separa este receptor de un corpúsculo del tacto. Las bipolares y las ganglionares reorganizan la señal. Los axones de las ganglionares forman el nervio óptico. Donde salen no hay fotorreceptores: es la mancha ciega, que el otro ojo y el relleno cortical disimulan. No es un agujero en el mundo.

En el quiasma, las fibras nasales cruzan y las temporales siguen. No cruza «el nervio izquierdo entero». El relevo talámico (cuerpo geniculado lateral) precede a la corteza visual. Ver, en el sentido de reconocer, ocurre en la corteza, no en la retina. La retina ya ha filtrado y contrastado; no ha nombrado el objeto.

Camino de la luz: córnea, pupila, cristalino, retina en el fondo Corte de un ojo. La córnea refracta, el iris limita, el cristalino acomoda, la fóvea está en el eje y el nervio sale desplazado, en la mancha ciega. córnea iris cristalino retina fóvea en el eje nervio · mancha ciega La luz llega al fondo. Los fotorreceptores no están en la cara interna como una alfombra pegada al vítreo.

Del fotón a un efector, sin pasar siempre por «yo decido»

Camino de la visión consciente: fotón, fotopigmento, hiperpolarización del fotorreceptor, bipolares, ganglionares, nervio, quiasma parcial, tálamo, corteza. Si reconoces un objeto y giras la cabeza, el efector es músculo esquelético mandado por nervios motores, y ahí sí hay decisión cortical.

Hay un atajo que no pide corteza visual: el reflejo fotomotor. Luz intensa en la retina, vía hacia el mesencéfalo, y el efector es el músculo liso del esfínter del iris, que cierra la pupila. También se cierra la del otro ojo. Es un reflejo consensual. El músculo ciliar de la acomodación es otro efector liso, para el cerca. Ninguno de los dos es el recto que mueve el globo, que es esquelético y sí puedes gobernar al mirar a un lado.

Quien ejecuta, pues, puede ser liso (pupila) o esquelético (mirada voluntaria, o apartar la cara). El receptor fue el mismo tipo de célula. Cambia el circuito de después. Por eso «sentido» no es «músculo»: el sentido acaba en un código nervioso; el efector es otro eslabón.

Dos salidas desde la retina: corteza y reflejo de la pupila La retina se bifurca. Una rama pasa por tálamo y corteza y puede mover músculo esquelético. Otra rama va al mesencéfalo y cierra el iris con músculo liso, sin decidirlo. retina tálamo y corteza músculo esquelético mesencéfalo iris · músculo liso

Glosas de esta lección

Transducción. El estímulo propio del receptor se convierte en potencial de receptor, y solo si hay umbral, en potenciales de acción.

Acomodación. Cambio de curvatura del cristalino por el músculo ciliar. No es la contracción del iris.

Fóvea. Zona de conos, agudeza y color. Sin bastones en su centro: de noche no es el mejor punto para una luz débil.

Hiperpolarización del fotorreceptor. Con luz, el cono o el bastón se hiperpolariza y suelta menos glutamato. No es el signo de un mecanorreceptor.

Mancha ciega. Salida del nervio óptico, sin fotorreceptores. No es ceguera del campo del otro ojo.

Quiasma parcial. Cruzan las fibras nasales, no todo el nervio de un lado.

Reflejo fotomotor. Luz, mesencéfalo, esfínter del iris. Efector liso, sin corteza visual.

Ejemplo resuelto

Enunciado. «De noche se ve mejor mirando de frente, porque la fóvea tiene los bastones. La pupila se cierra porque la corteza visual ordena al cristalino. El nervio óptico izquierdo cruza entero al hemisferio derecho. Si falta la corteza, no puede ni encogerse la pupila.»

  1. Fóvea. Conos, no bastones. De noche una estrella débil se pierde si la clavas en la fóvea y reaparece si desvías un poco la mirada, donde sí hay bastones. La agudeza fina y el color son de día y de conos.
  2. Pupila y cristalino. Quien cierra la pupila es el músculo liso del iris, por un reflejo de tronco, no por la corteza visual. El cristalino lo mueve el ciliar, para enfocar, no para diafragmar. Son dos efectores.
  3. Quiasma. Cruzan las mitades nasales de cada retina. Una lesión de un nervio óptico, antes del quiasma, apaga un ojo. Una lesión detrás, en la vía de un hemisferio, apaga un campo visual de los dos ojos. No es el mismo defecto. Sin este cruce parcial no se entiende esa diferencia.
  4. Corteza. Sin corteza visual no reconoces lo que miras. El fotomotor puede conservarse si mesencéfalo, nervio y iris están bien: la luz sigue cerrando la pupila. Receptor intacto y efector intacto no implican visión consciente.
Laboratorio · fóvea, signo del fotón y pupila Abrir en pestaña →

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Comprueba

Escribe el razonamiento completo antes de abrir. El lienzo es para dibujar el esquema de esta lección, no para decorar.

¿Por qué con poca luz no conviene fijar el objeto en el centro de la mirada?

Respuesta: Porque el centro de la fóvea concentra conos y no tiene bastones. Los conos no responden bien en la penumbra. Un poco fuera del eje sí hay bastones, que son el receptor de la luz escasa, a cambio de peor agudeza y sin color.

Por qué: Aprender «la fóvea es lo mejor para todo» ignora la distribución celular. Agudeza y sensibilidad no están en la misma coordenada de la retina.

Luz fuerte. La pupila se cierra y, un segundo después, giras la cabeza. ¿Cuántos efectores hay y cuál no ha pasado por la corteza?

Respuesta: El cierre de la pupila es músculo liso del iris, reflejo por el mesencéfalo, sin corteza visual. Girar la cabeza es músculo esquelético, y ese sí puede depender de haber reconocido el estímulo en la corteza. El cristalino no es ninguno de los dos: acomoda el enfoque.

Por qué: Un solo «músculo del ojo» mezcla diafragma, enfoque y dirección de la mirada. Cada uno tiene mando distinto, y por eso una lesión puede apagar la visión y dejar el fotomotor.

El fotorreceptor de vertebrado, con luz, ¿se despolariza o se hiperpolariza, y qué cambia en el glutamato?

Respuesta: Se hiperpolariza y disminuye la liberación de glutamato. En oscuridad liberaba más. No es el signo de un mecanorreceptor, que suele despolarizarse cuando el estímulo adecuado lo deforma.

Por qué: Si se enseña que «todo receptor se enciende despolarizándose», el primer eslabón de la retina queda al revés y las bipolares, que responden a esa bajada de glutamato, no tienen de qué agarrarse.

Cierre

El receptor transduce; la corteza interpreta. En el ojo, la córnea refracta, el cristalino acomoda, los conos ocupan la fóvea y los bastones la penumbra lateral. Con luz el fotorreceptor se hiperpolariza. La pupila se cierra por un reflejo de tronco; mirar a un lado ya es otro efector.

Reto

Dos salidas desde la misma retina

Dibuja en el lienzo el ojo con córnea, cristalino, fóvea y salida del nervio, y una bifurcación hacia corteza y hacia el iris. En el texto, explica por qué la mancha ciega no es un agujero percibido y por qué el fotomotor puede sobrevivir sin visión consciente. No inventes un informe oftalmológico.

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