XIV. SENSACIONES, ESTÁTICAS Y DINÁMICAS

CUANDO estamos en un juego de feria, por ejemplo en el martillo, aun con los ojos cerrados (mucha gente los cierra instintivamente), percibimos que éstamos de cabeza. Es decir, tenemos la capacidad de saber que nuestro cuerpo ha cambiado su posición con respecto a la vertical. Las sensaciones estáticas se deben al cambio de la situación del cuerpo con respecto a la vertical. Los órganos receptores que nos permiten percibir estas sensaciones se encuentran en el oído interno y son los llamados canales semicirculares y el vestíbulo.

Como se vio en el capítulo V, el oído interno consta de dos partes: una de ellas es el caracol (véase figura 68), cuya función es la de receptor de la sensación auditiva y, la otra, es el laberinto, cuya función es la del equilibrio.

Figura 68. Esquema del laberinto del oído que da cuenta del equilibrio.

El laberinto consiste de tres conductos semicirculares y dos sacos, el utrículo y el sáculo, todos ellos llenos de un líquido llamado endolinfa.

El papel del utrículo y del sáculo corresponde al de equilibrio estático, mientras que el papel de los conductos semicirculares corresponde al de equilibrio dinámico.

Tanto en el interior del utrículo como en el sáculo, hay una terminación llamada mácula que consiste en un conjunto de fibras sensibles que tienen forma de pelos (Figura 69) y que están embebidas dentro de una sustancia gelatinosa. En un extremo de estos pelos se hace la conexión con fibras nerviosas que comunican al cerebro. En la parte superior de la sustancia gelatinosa se encuentra una membrana que contiene un conjunto de "piedras" que son cristales calizos llamados otolitos. Al volter la cabeza en un sentido, estos otolitos se mueven, debido al efecto de la gravedad, hacia ese sentido, lo cual provoca que se amontonen en una región del saco (Figura 70), aumentando la presión que se ejerce sobre los pelos sensibles con los que se ponen en contacto. Como resultado de esta presión, los pelos se flexionan y generan una señal nerviosa que depende de qué tanto se flexionó el pelo, es decir, de cuánto se volteó la cabeza. Además, si la desviación del pelo ocurre en un sentido, se estimula la actividad nerviosa, mientras que si se desvía en el otro, se inhibe. Éste es el mecanismo por medio del cual se tiene la información del sentido en que se voltea la cabeza.

Figura 69. Esquema de la mácula.

Los conductos semicirculares forman los órganos del equilibrio dinámico, es decir, los que permiten apreciar los giros y movimientos rotatorios a que está sujeta la persona.

Cada conducto semicircular termina en cada uno de sus extremos en una ampolla (Figura 71), en el centro de la cual se encuentra la crista, que es una lengüeta que contiene un conjunto de fibras sensibles, también en forma de pelos, que se extienden dentro de una sustancia gelatinosa llamada la cúpula. La crista toca el extremo de la ampolla y se puede mover dentro de ella. Por otro lado, las fibras sensibles están unidas a fibras nerviosas que comunican con el cerebro.

Figura 70. Al girar el cuerpo los otolitos cambian de posición y ejercen presión sobre los pelos sensibles.

Figura 71. Esquema de la ampolla en el extremo de cada conducto semicircular del oído.

Cuando ocurre una rotación de la cabeza (Figura 72) en el plano del conducto, el líquido encerrado en él tiende a quedarse atrás. Este es el mismo fenómeno que ocurre cuando hacemos girar una cubeta que contiene agua (Figura 73). Nos damos cuenta que al inicio del movimiento el agua tiende a quedarse atrás, es decir, la cubeta se mueve en un sentido y el agua se va al otro sentido. Este hecho se debe a la inercia que tiene el agua, que hace que tienda a quedarse en su estado original de reposo. Esto es justamente lo que nos dice la primera ley de Newton: un cuerpo en reposo permanecerá en este estado a menos que una fuerza lo haga moverse. Naturalmente que después de cierto intervalo de tiempo el agua que está en la cubeta siente la fuerza que ejercen las paredes de ésta, lo que hace que el agua se empiece a mover en el mismo sentido en que gira la cubeta. Esto mismo ocurre con el líquido que está encerrado en los conductos semicirculares.

Cuando el conducto semicircular experimenta un giro, el líquido que está adentro tiende a quedarse atrás y por tanto ejerce presión sobre su otro extremo (Figura 72). Pero este extremo está comunicado con su ampolla, que también tiene líquido. Esta presión empuja al líquido que está dentro de la ampolla y a la crista. Al desplazarse la cúpula, las fibras sensibles experimentan una desviación que da lugar a una señal nerviosa.

Figura 72. Al iniciar el giro, el líquido dentro del conducto ejerce presión sobre la ampolla.

Figura 73. Al inicio del giro de una cubeta con agua, el líquido tiende a quedarse donde estaba, por lo que efectivamente parece que se mueve en sentido opuesto al recipiente.

Al igual que con la cubeta arriba mencionada, después de cierto tiempo la endolinfa, el líquido que se encuentra dentro de los conductos semicirculares sigue el movimiento del conducto y ya no se queda atrás. Esto significa que una vez iniciado el movimiento, si el giro es uniforme, la endolinfa se mueve al unísono con el conducto y, por tanto, deja de ejercer presión sobre la ampolla y por tal, la crista no se mueve. El resultado es que no se genera ninguna señal. Podemos concluir entonces que los conductos semicirculares solamente tienen la capacidad de detectar cambios en los movimientos rotatorios, es decir, lo que en física se llaman aceleraciones.

Cada uno de los tres conductos semicirculare se encuentra contenido, aproximadamente, en un plano (Figura 74) y resulta que el plano de cada uno de los conductos es casi perpendicular al plano de los otros dos. Estos planos son uno horizontal y otros dos verticales. Esto significa que si ocurre un giro alrededor de un eje vertical, por ejemplo, entonces el conducto semicircular horizontal es el que detecta este movimiento (Figura 74); si ocurre un giro alrededor del eje horizontal LL' (Figura 75) entonces el conducto semicircular vertical, perpendicular al eje; es el que registra el movimiento y lo mismo ocurre para el tercer conducto semicircular. Ahora bien, si ocurre un giro alrededor de un eje arbitrario, entonces cada uno de los conductos semicirculares experimenta una parte del giro, es decir, la componente del giro que le corresponde. De esta forma, el cerebro tiene la posibilidad de analizar el giro completo. Este hecho es una consecuencia de un principio de la física, el de superposición, que dice que un movimiento arbitrario se puede generar por la composición de tres movimientos dirigidos en tres direcciones que sean mutuamente perpendiculares. Esto es justamente lo que ocurre con la forma en que están, construidos los conductos semicirculares.

Figura 74. Los tres conductos semicirculares se encuentran en tres planos que son mutuamente perpendiculares.

Figura 75. Al girar el oído alrededor del eje LL' el conducto que es perpendicular a este eje detecta el movimiento.

Es importante mencionar que el control de la postura y la locomoción no solamente dependen de los órganos del equilibrio que hemos descrito, sino también de otros sentidos, como el de la vista y del tacto.

Existe una relación entre los receptores de la vista y los del vestíbulo, que hacen que cuando se excitan los conductos semicirculares se genera el mareo. Asimismo, existe relación entre el aparato vestibular y los órganos internos. Cuando se excita el vestíbulo se producen las náuseas y los vómitos.