Órganos de los sentidos I: el tacto, el gusto, el olfato

La piel es el órgano de mayor tamaño del cuerpo, y realiza varias funciones diferentes; la más evidente es actuar como barrera mecánica, impidiendo que elementos extraños penetren en nuestro organismo. También participa en la regulación de la temperatura, y en la excreción, mediante el sudor. Pero además, la piel es el soporte del sentido del tacto.

En realidad el tacto no es un sentido único, sino que incluye varios tipos de receptores: mecanorreceptores, termorreceptores y nocioceptores, de modo que lo que normalmente llamamos tacto incluye sensaciones de contacto, presión, desplazamiento sobre la superficie de la piel, calor y frío y dolor. Estos receptores están distribuidos de forma irregular a lo largo de toda la piel: por ejemplo, en las zonas más sensibles, como las yemas de los dedos, hay una mayor densidad de receptores del tacto, pero menos para el calor. También hay diferencia entre las zonas de la piel cubiertas de vello y las que no lo tienen.

Todos los receptores de la piel son terminaciones nerviosas, en algunos casos rodeados por grupos de células y en otros no encapsulados. Las sensaciones de tacto se deben a varios tipos de terminaciones nerviosas encapsuladas, mientras que las sensaciones de frío, calor o dolor se perciben mediante terminaciones nerviosas libres. En las raíces de los pelos hay otro tipo de terminaciones nerviosas que son responsables de la sensación que nos produce el roce con el pelo.

Quimiorreceptores

Los quimiorreceptores de nuestro organismo tienen como función detectar la presencia y la cantidad de sustancias que nos resultan necesarias o peligrosas. Forman parte de dos de los sentidos corporales, el gusto y el tacto, pero también se encuentran en el interior del cuerpo, concretamente en el aparato circulatorio, y que nos permiten conocer la concentración de CO₂ o el pH de la sangre.

En cuanto a los sentidos externos, el olfato permite detectar la presencia de sustancias volátiles (que se pueden evaporar con facilidad) en el aire, por lo que en muchos animales está relacionado con la detección de posibles presas o depredadores, ya que se puede percibir su olor aunque no estén a la vista y a distancia suficiente para poder reaccionar, mientras que el gusto se ocupa de detectar sustancias disueltas en la saliva, de modo que permite reconocer los nutrientes presentes en los alimentos, o si éstos incluyen sustancias peligrosas. En este sentido, los sabores amargos generalmente representan compuestos que resultan peligrosos para el organismo.

El sentido del olfato está localizado en la parte superior de las cavidades nasales, ocupando un área de unos 2,5 cm² en cada cavidad. Es capaz de distinguir unos 10.000 olores distintos, incluso a concentraciones extremadamente bajas: una única molécula entre 30.000 millones es suficiente para producir la sensación del olor.

Los receptores del sabor se encuentran distribuidos por la cavidad bucal y la faringe, aunque son mucho más abundantes en la lengua. Las estructuras que detectan los sabores se denominan papilas gustativas, y tienen aspectos y estructuras diferentes según la posición de la lengua en que se encuentre. Tradicionalmente se decía que eran capaces de diferenciar entre cuatro sabores básicos, y que cada sabor estaba localizado, preferentemente, en una zona de la lengua. Hoy en día no se acepta esa distribución de receptores, y a los cuatro sabores básicos de siempre (dulce, salado, ácido y amargo) se les ha añadido el umami, que corresponde al sabor de la carne.

Los sentidos del olfato y del gusto están íntimamente relacionados, de modo que la percepción que tenemos al consumir un alimento es el resultado de combinar su gusto con el olor que desprende. Eso explica por qué cuando estamos acatarrados, y perdemos una parte de la capacidad olfativa, también saboreamos de modo menos intenso los alimentos.

La pérdida de la capacidad olfativa se denomina anosmia, y la pérdida del gusto ageusia.

Funciones de relación I: ¿En que consisten?

Nuestro cuerpo está en relación permanente con el entorno que le rodea. Ahora mismo, mientras lees este texto, tus ojos están recibiendo estímulos externos que se transmiten hasta tu cerebro. Cuando llegues a la última línea de la pantalla, tu cerebro te informará de que debes avanzar, y dará órdenes a tu mano para que mueva la barra de desplazamiento. Todas esas acciones forman parte de las funciones de relación que está desarrollando tu cuerpo en cualquier momento.

Pero, a la vez, en tu cuerpo están ocurriendo otros muchos procesos que también forman parte de tus funciones de relación; es posible que haga mucho tiempo que has comido, y tienes sensación de hambre, o de sed. Si es así, pronto decidirás levantarte y beber agua, por ejemplo.

Si comparas los dos ejemplos entre sí verás que tienen muchas cosas en común: en los dos casos hay un estímulo inicial, una información que es recibida por alguna parte de tu cuerpo (el texto escrito, en el primer caso, la sensación de sed en el segundo) y una respuesta final (el movimiento de tu mano para avanzar, o el de todo tu cuerpo para beber agua). Entre estímulo y respuesta hay también procesos que son comunes en los dos casos: la información que has recibido se transmite hasta tu cerebro, y éste toma la decisión de cómo usarla, es decir, señala cuál es la respuesta adecuada, es decir, coordina la actuación del cuerpo.

En los dos ejemplos que hemos puesto, la respuesta está coordinada por el cerebro. Sin embargo, hay otra posibilidad más: después de que hayas comido, cuando la cantidad de glúcidos de tu sangre aumenta, el páncreas secreta una hormona llamada insulina, que llega a todas las células del organismo. Cuando las células reciben la insulina "entienden" que hay glucosa disponible, y se preparan para absorberla y utilizarla. El proceso es muy parecido a los anteriores: de nuevo hay un estímulo (la presencia de glucosa), un mecanismo de coordinación (que en este caso es el sistema endocrino, que se encarga de la producción y secreción de hormonas) y una respuesta, que llevan a cabo todas las células del organismo (absorción y utilización de la glucosa).


Así que podemos decir que las funciones de relación del organismo son el conjunto de procesos que nos permiten recibir información del medio externo y desde nuestro propio organismo, coordinarla, decidir una respuesta adecuada a esa información y hacer que el organismo la lleve a cabo.

El origen de la información

Nuestros sistemas de coordinación (son dos, el sistema nervioso y el endocrino) necesitan recibir información tanto del exterior de nuestro cuerpo como de su interior. La información que nos llega de fuera la recibimos a través de los órganos de los sentidos, que ya nos resultan muy conocidos, mientras que la información que nos llega del interior del organismo lo hace a través de órganos propioceptores, que se encargan de informarnos de la posición y del movimiento del cuerpo,  y que se encuentran en el oído interno, en los músculos y en la unión entre músculos y tendones, y de los órganos visceroceptores, que se encuentran en las paredes de los órganos huecos y que nos informan, fundamentalmente, del daño que pueden sufrir estos órganos.

Los receptores sensoriales

El primer elemento de nuestro organismo que participa en los procesos de relación son los receptores sensoriales. Son órganos capaces de experimentar un cambio cuando reciben un estímulo determinado. Los estímulos son, en todos los casos, algún tipo de energía que alcanza al receptor y que puede estimularlo. El resultado final de los cambios que sufre el receptor sensorial es la producción de una corriente eléctrica que es transmitida por los nervios hasta el sistema nervioso central. Los receptores sensoriales de nuestro organismo pueden clasificarse según la naturaleza del estímulo que pueden percibir. De este modo, pueden distinguirse:

• Quimiorreceptores: perciben la presencia de sustancias químicas disueltas. Corresponden al gusto y al olfato, aunque también hay receptores internos que nos informan de la presencia o de la concentración de algunas sustancias en nuestro medio interno.
• Mecanorreceptores: son sensibles a estímulos mecánicos, como la presión. Están presentes en el sentido del tacto, pero también en el del oído.
• Fotorreceptores: perciben ciertas frecuencias de radiación electromagnética, transformándolas generalmente en una imagen. Forman parte de nuestro sentido de la vista.
• Termorreceptores: responden a los cambios de temperatura. Están asociados a nuestro sentido del tacto.
• Nocioceptores: transmiten sensaciones de dolor. Están presentes en la piel y en casi todos los órganos.

Funciones de nutrición: la excreción

Regulación osmótica y excreción

El funcionamiento de los organismos animales ocurre en un entorno líquido, el medio interno del organismo. Para que el sistema siga funcionando es necesario que las concentraciones relativas de agua y de sales minerales de ese medio se mantengan constantes.

En el ambiente terrestre, los animales deben evitar la pérdida de agua por evaporación. Este proceso recibe el nombre de regulación osmótica. Además, los animales también tienen que eliminar los residuos tóxicos producidos en el metabolismo, que están disueltos en agua. Este otro proceso se denomina excreción.

La regulación osmótica y la excreción están estrechamente relacionadas entre sí, porque los dos procesos suponen el control de la cantidad de agua que pierde el organismo.

La cantidad de agua presente en el cuerpo debe mantenerse aproximadamente constante a lo largo del tiempo, hasta el punto de que una pérdida de un 12% del agua corporal supone la muerte para un ser humano. El principal mecanismo para evitar la pérdida de agua por evaporación es la presencia de células muertas, a pesar de lo cual seguimos perdiendo agua permanentemente. Esa pérdida de agua debe ser compensada para que podamos mantener un equilibrio hídrico adecuado. Las principales fuentes de agua son, por ese orden, la ingestión de líquidos, la ingestión de agua con los alimentos y la reutilización del agua del metabolismo. Gracias a esos aportes conseguimos unos 2500 ml al día, que compensa las pérdidas debidas fundamentalmente a la orina, a la sudoración (evaporación), a la pérdida de agua con las heces y a la respiración.

La excreción

La excreción es uno de los procesos que forman parte de las funciones de nutrición de los seres vivos. Consiste en la eliminación de las sustancias de desecho que han sido producidas por las células del cuerpo como consecuencia de las reacciones químicas que tienen lugar en ellas. Es decir, los componentes de los alimentos que no son absorbidos en el tubo digestivo no son excretados. La eliminación de estos restos no absorbidos recibe el nombre de egestión o defecación.

Las sustancias excretadas, por lo tanto, han sido producidas por las células al utilizar los nutrientes para producir energía o para elaborar sus componentes. Las células las expulsan y las vierten a la sangre, y ésta las transporta hasta los órganos encargados de su eliminación.

Principales órganos excretores

Los principales residuos que se producen como resultado del funcionamiento de las células son el dióxido de carbono, que resulta de la quema de los "combustibles" utilizados por el organismo para producir energía, y algunas sustancias que contienen nitrógeno, sobre todo la urea, pero también las sales biliares, que son producidas cuando las células eliminan proteínas que ya no les sirven y algunas sales minerales. Estas sustancias son vertidas por las células a la sangre, recorriendo la circulación general hasta que llegan al órgano que se encarga de eliminarlas:

• El dióxido de carbono es eliminado a través de los pulmones, dentro del proceso de respiración.
• Las sales biliares, que son producidas en el hígado, son vertidas a la vesícula biliar y eliminadas a través del intestino. Estas sustancias, sin embargo, aún son útiles en el organismo, ya que facilitan la digestión de las grasas actuando como emulgentes (un emulgente es un compuesto que hace que las grasas formen gotas pequeñas en una disolución acuosa).
• La urea también es vertida a la sangre por todas las células, y es eliminada sobre todo a través de los riñones. La urea resulta tóxica para el organismo incluso a bajas concentraciones, por lo que para eliminarla es necesario disolverla en una cierta cantidad de agua que también se eliminará.
• Las sales minerales son eliminadas por los riñones y a través de la piel, mediante el sudor.

Aparte de estas sustancias mayoritarias, nuestro organismo también elimina algunas otras que no llegamos a metabolizar, como restos de medicamentos o compuestos más o menos tóxicos que hemos ingerido con los alimentos. En la mayoría de los casos la eliminación se produce a través de los riñones, pero también puede intervenir la piel. Sin embargo, algunas otras sustancias tóxicas no pueden ser excretadas por los mecanismos habituales, sobre todo si se trata de compuestos poco solubles en agua. En este caso, podemos acumularlas en algún órgano o tejido donde resulten poco peligrosas. Por ejemplo, las pequeñas cantidades de arsénico que pueden ir en nuestros alimentos se acumulan en las uñas. Muchas de estas sustancias acaban acumulándose en el tejido graso o, sobre todo, en el hígado.

Los procesos de la excreción

Para eliminar los residuos metabólicos, el organismo debe llevar a cabo varios procesos:

1. Filtración: el líquido corporal debe ser recolectado y filtrado para separar los residuos de las sustancias aprovechables. La filtración ocurre haciendo pasar el líquido corporal a través de un epitelio, que retiene en el sistema circulatorio las células, las proteínas y otras moléculas grandes. Sin embargo, es un proceso inespecífico, lo que significa que separa las moléculas por su tamaño, y no por sus características químicas. Por ese motivo el filtrado contiene los desechos nitrogenados, pero también sustancias útiles para el organismo, como agua, sales minerales, aminoácidos o glúcidos.
2. Recuperación de los nutrientes mediante reabsorción selectiva. En esta fase el organismo consigue recuperar el agua y los nutrientes (glúcidos y aminoácidos) que habían ido a parar al líquido filtrado. Este proceso sí que es específico, de forma que las células que lo llevan a cabo absorben exclusivamente los compuestos que el organismo necesita recuperar.
3. Ajuste de la composición de los productos de excreción mediante secreción. En esta fase se añade al líquido filtrado la cantidad de agua y de sales minerales necesaria para mantener el equilibrio del ogranismo. La orina producida antes de esta fase está muy concentrada, es decir, contiene muy poca agua, por lo que en este momento se añade el agua justa para que el organismo mantenga su balance hídrico.

El hígado es el órgano central del metabolismo

Las funciones realizadas por nuestro hígado son básicas a lo largo de todo el proceso de funciones de nutrición: cuando absorbemos, en el intestino, los nutrientes procedentes de los alimentos, esos nutrientes son transportados, en primer lugar, al hígado, que los reorganiza para adaptarlos a las necesidades de nuestro cuerpo.
En la excreción, el hígado es el órgano donde se forma la urea, que será excretada por los riñones, a partir de las proteínas que ya no resultan útiles. También se recicla la hemoglobina de los glóbulos rojos, a partir de la cual se producen las sales biliares. Por último, muchas sustancias tóxicas son procesadas por el hígado, que las transforma en otras más inofensivas (como ocurre, por ejemplo, con el alcohol) o, si no es posible, las acumula. Esto explica que, en muchos casos de intoxicación, sea el hígado el órgano que resulta más dañado. También explica que, cuando estamos en contacto con sustancias tóxicas durante largos periodos de tiempo, también se dañe el hígado.

La piel es un órgano excretor

Otro de los órganos que participa en la función excretora es la piel, por medio de las glándulas sudoríparas, encargadas de producir y verter el sudor.

Como muchos otros elementos de nuestro organismo, el sudor realiza varias funciones, de las cuales la excretora es una de las más importantes, ya que permite eliminar agua y sales minerales, así como una pequeña cantidad de urea. Su composición es bastante parecida a la de la orina, aunque las concentraciones de residuos son mucho más bajas. Sin embargo, además de la eliminación de residuos, el sudor contribuye también a regular la temperatura del cuerpo, gracias a que su evaporación permite la pérdida de calor de la piel, y es el responsable del olor del cuerpo.

 Aparato urinario

La mayor parte de los residuos generados por nuestro organismo se elimina a través del aparato urinario. Está situado en el abdómen, pegado a los intestinos, y consta de un par de órganos, los riñones, que se encargan de la separación de los residuos del resto de los componentes de la sangre, dando lugar al producto de secreción (orina),  la vejiga urinaria, que acumula la orina hasta que es eliminada, y una serie de tubos que conducen la orina desde los riñones hasta el exterior (uréteres, desde los riñones hasta la vejiga, y uretra, desde la vejiga hasta el exterior del cuerpo).

Los riñones son los encargados de elaborar la orina, es decir, de separar las sustancias útiles de la sangre de los residuos que deberán ser eliminados. Además, se encargan de regular la cantidad de agua y sales que hay en el cuerpo, manteniendo el equilibrio necesario para el correcto funcionamiento del cuerpo.

Los riñones son un par de órganos con forma de alubia y del tamaño aproximado de un puño, situados en la parte trasera del abdomen, a los lados de la columna vertebral y por debajo del hígado. Externamente están protegidos por una cápsula que los mantiene a salvo de posibles golpes. En su interior se distinguen tres partes: la más externa es la corteza, que contiene un gran número de vasos sanguíneos. Más hacia el interior aparece la médula, más oscura, y en el centro del riñón se encuentra una cavidad, la pelvis renal, que recoge la orina y la deja salir a través del uréter.

El riñón está formado por un gran número de estructuras de tamaño microscópico llamadas nefronas, cada una de las cuales es capaz de producir la orina a partir de la sangre, de modo que la nefrona es la unidad funcional del riñón. 

Básicamente, una nefrona es un tubo largo y estrecho diferenciado en varias regiones, cada una de las cuales realiza una función dentro del proceso de elaboración de la orina. Empieza en una especie de copa, llamada cápsula de Bowman, en cuyo interior se encuentra un capilar sanguíneo muy retorcido y dividido formando una especie de ovillo llamado glomérulo. El conjunto de cápsula de Bowman y glomérulo se llama corpúsculo de Malpighi.

La sangre pasa por el glomérulo, y debido a la presión que ejerce sobre los capilares es filtrada en él. El agua y las moléculas pequeñas salen del capilar y pasan al interior de la nefrona, mientras que las moléculas grandes (como las proteínas) y las células permanecen dentro del capilar.

El primer tramo de la nefrona, después de la cápsula de Bowman, se llama túbulo contorneado proximal. En él se reabsorben una gran parte del agua, sodio y los aminoácidos del filtrado. El siguiente tramo de la nefrona describe un arco hacia la médula del riñón, y se denomina asa de Henle. En esta parte del tubo se recupera casi toda la sal y casi toda el agua filtradas. El último tramo recibe el nombre de túbulo contorneado distal. Varias nefronas desembocan en un túbulo colector, que lleva la orina hasta la pelvis renal.

En la formación de la orina se distinguen tres procesos: en primer lugar, la filtración, que es totalmente inespecífica: se filtran todas las moléculas presentes en la sangre menores de un cierto tamaño. En segundo lugar se produce un proceso de reabsorción, que es selectivo; las células de la nefrona recuperan las sustancias que el organismo necesita, incluyendo la mayor parte del agua y las sales minerales. Por último, en el túbulo contorneado distal tiene lugar la secreción activa de algunas sustancias que deben ser eliminadas.

Los riñones funcionan continuamente, a un ritmo muy alto; a diario, filtran unos 200 litros de sangre, a partir de los cuales producen unos dos litros de orina.

Enfermedades del aparato urinario

Una de las alteraciones más frecuentes del funcionamiento de los riñones es la formación de piedras o cálculos. Se forman debido a la cristalización en el interior del riñón de sustancias presentes en la orina, como el oxalato cálcico, y resultan dolorosos cuando son arrastrados hacia el uréter, porque no consiguen salir por él. Su tratamiento consiste en eliminarlos, si es posible, haciéndolos vibrar con ultrasonidos hasta romperse. Además, la persona que tenga tendencia a la formación de cálculos deberá revisar su dieta, ya que éstos se producen sobre todo a partir de alimentos ricos en calcio, como algunas verduras y los lácteos. Puedes conseguir más información sobre los cálculos renales visitando este tutorial.

Otro tipo de enfermedades que pueden darse en el aparato urinario son las infecciones, provocadas por bacterias que se introducen en el organismo a través de la uretra. Si las bacterias alcanzan solo la vejiga y la uretra se produce una cistitis, pero si llegan hasta el riñón se habla de una nefritis, que es más complicada y dañina.

El fallo en el funcionamiento de las nefronas, que puede estar relacionado con la diabetes o con la presión arterial alta, puede conducir a una enfermedad renal crónica, cuyo efecto final es el fallo de uno o los dos riñones. Normalmente, basta con que uno de los dos riñones funcione para poder llevar una vida sana, pero si fallan los dos su función debe ser sustituida artificialmente. La solución definitiva para el fallo renal es el transplante, que puede realizarse a partir de un donante vivo

Los trasplantes de órganos funcionan como un mecanismo de solidaridad asimétrica, porque el donante cede sus órganos sin esperar ningún tipo de recompensa a cambio. Normalmente los trasplantes de órganos se llevan a cabo en el momento en que el donante muere, si el estado de sus órganos lo permite, pero en algunos casos es posible la donación de un órgano durante la vida. Esto se da, por ejemplo, en el trasplante de riñón, ya que el funcionamiento de uno solo de estos órganos es suficiente para garantizar una vida saludable al donante, pero también en el caso del trasplante de médula ósea, puesto que solo es necesario un pequeño fragmento de la misma, que se regenera al cabo de algún tiempo, o en el trasplante de hígado, en el que ocurre algo parecido y, por supuesto, con la donación de sangre. España tiene una de las legislaciones más avanzadas en materia de trasplantes de órganos. En principio, cualquier persona es donante, salvo que él durante su vida, o su familia en el momento de su muerte, expresen su oposición a la donación de órganos. También es posible que una persona haga patente, durante su vida, su voluntad de donar sus órganos, mediante un carné de donante. La donación de órganos es altruista (ni el donante ni su familia reciben nada a cambio del órgano donado) y anónima (ni la familia del donante ni el receptor del trasplante conocen la procedencia o el destino del órgano). Los órganos donados entran a formar parte de una institución internacional, que se encarga de trasladarlos en un plazo muy corto de tiempo al lugar en el que exista un receptor apropiado. Los avances médicos han permitido aumentar el número de órganos que pueden ser trasplantados.

En el caso de que el trasplante renal no sea posible, o durante el tiempo en el que el enfermo está a la espera de recibir un nuevo riñón, el tratamiento de su enfermedad se realiza mediante el procedimiento de diálisis, que consiste en extraer la sangre del enfermo y filtrarla a través de una membrana que sustituye la función que realiza el riñón.