GLI ORGANI DI SENSO

Costituzione

Nel corpo umano sono presenti diversi sistemi sensoriali che ci mettono in contatto con l'esterno o percepiscono sensazioni relative all'ambiente interno. Ciascuno di essi è specializzato nel recepire uno specifico stimolo

Alcuni sono veri e propri organi formati da un gran numero di cellule specializzate

Occhi percepiscono la luce e definiscono il senso della vista

Orecchie sono deputate a percepire i suoni e a mantenere l'equilibrio

A seconda della posizione nel corpo si distinguono

Esterocettori, localizzati sulla pelle e sensibili a stimoli provenienti dall'ambiente esterno

Propriorecettori, che raccolgono stimoli provenienti dai muscoli e dai tendini

Enterocettori, disposti sulla superficie di cavità interne del corpo, come i chemiorecettori sensibili al pH del sangue

Altri sistemi sensoriali, invece, sono costituiti da singole cellule disperse o aggregate in piccole formazioni. In base alla natura dello stimolo percepito si distinguono

Meccanocettori sono sensibili a stimoli meccanici come il tatto e la pressione, ma anche a molte percezioni relative alle condizioni nel nostro stesso corpo (controllo della postura e coordinazione dei movimenti)

Fotorecettori, sensibili a stimoli luminosi; per esempio i coni e i bastoncelli, presenti nella retina

Chemiocettori ci permettono di distinguere tra loro diverse sostanze chimiche, per esempio attraverso il sapore o l'odore. Sono sensibili anche ai recettori del pH e della pO2 posti nelle pareti dell'aorta e della carotide

Termocettori rispondono alle variazioni della temperatura. Esistono quelli per la percezione del freddo, localizzati vicino alla superficie dell'organismo, e quelli per la percezione del caldo, posti invece più in profondità

Nocicettori si attivano in seguito a danni fisici o chimici suscitando una sensazione di dolore

Osmocettori rilevano la pressione osmotica dei fluidi corporei

🔎 L'analgesia da stress è il fenomeno per cui in condizioni estreme, come durante attività agonistiche potenzialmente lesive per l'organismo (es. pugilato), non si avverte il dolore. In queste condizioni vengono liberati gli ormoni dello stress che preparano l'organismo a una reazione di fuga o contrasto

I cinque sensi

OLFATTO

Il senso dell'odorato dipende da chemiocettori chiamati cellule olfattive localizzati nello spessore dell'epitelio di una piccola area delle cavità nasali (epitelio olfattivo). Questi chemiorecettori sono in effetti neuroni le cui terminazioni dendritiche formano le ciglia olfattive (o bastoncelli olfattivi) (che hanno recettori che legano specifiche molecole odorose), che sporgono sulla superficie dell'epitelio olfattivo ricoperta da un velo protettivo di muco. Le cellule olfattive proiettano i loro assoni nei bulbi olfattivi del telencefalo.
I recettori olfattivi sono molto più sensibili di quelli gustativi

💡 Dato che l'impulso nervoso si genera con un meccanismo di "tutto o nulla", quando uno stimolo è prolungato nel tempo, aumenta la sua frequenza di trasmissione, e non l'intensità. L'adattamento sensoriale è la possibilità, per i recettori, di far diminuire la frequenza di uno stimolo prolungato nel tempo

Quelli che si trovano nel muscolo scheletrico sono detti fusi neuromuscolari, ovvero recettori di tensione, fibre modificate inserite nel tessuto connettivo all'interno del muscolo e innervate da neuroni sensoriali (promuovendo la contrazione muscolare)

Quelli che si trovano nei tendini e nei legamenti sono detti organi di Golgi e forniscono informazioni riguardanti l'entità della forza generata dalla contrazione muscolare.
Quando la contrazione diventa troppo intensa, i neuroni sensoriali inviano potenziali d'azione al SNC che inibisce i motoneuroni e il muscolo si rilassa

GUSTO

Il senso del gusto dipende da aggregati di chemiocettori cellulari che formano unità funzionali chiamate calici gustativi. La lingua umana possiede approssimativamente 10000 calici gustativi. Tali strutture sono inserite nell'epitelio della lingua, e la maggior parte si trova nelle papille gustative. Sulla lingua sono presenti papille gustative su cui sono situati i bottoni gustativi.
Siamo in grado di percepire solo quattro sapori: il dolce (alla punta), il salato (omogeneo), l'aspro (ai lati) e l'amaro (nella parte posteriore). Recentemente è stato scoperto che gli esseri umani sono in grado di riconoscere un quinto sapore chiamato umami (rintracciabile nella carne, in alcuni formaggi e funghi, che viene riconosciuto da recettori specifici per il glutammato)

  1. Le molecole che stimolano il senso del gusto si legano ai recettori sui microvilli delle cellule del recettore cellulare
  1. Il recettore cellulare rilascia neurotrasmettitori che depolarizzano i dendriti dei neuroni sensoriali

UDITO

L'orecchio ha due funzioni: percepisce i suoni e raccoglie informazioni riguardo ai movimenti e alle posizioni della testa per aiutarci a mantenere l'equilibrio.
Si divide in tre parti: orecchio esterno (formato dal padiglione auricolare e dal condotto (o meato) acustico), medio e interno. L'orecchio esterno e medio sono coinvolti esclusivamente nella funzione uditiva: essi raccolgono le onde sonore, dirigendole all'organo sensoriale e amplificando il loro effetto sui meccanocettori

  1. Le onde sonore viaggiano attraverso il canale uditivo e fanno vibrare la membrana timpanica
  1. Gli ossicini (martello, incudine e staffa) trasmettono le vibrazioni della membrana timpanica alla finestra ovale della coclea (o chiocciola)

L'orecchio interno contiene i recettori dell'udito e dell'equilibrio. L'orecchio medio è connesso alla faringe tramite un condotto, la tromba di Eustachio, che consente il passaggio dell'aria nelle cavità del timpano, indispensabile per eguagliare la pressione sulle due facce di questa membrana. Tale canale, solitamente chiuso, si apre quando si sbadiglia o si deglutisce

  1. Le vibrazioni sulla finestra ovale creano onde di pressione nei canali cocleari pieni di liquido gelatinoso (endolinfa)
  1. Le onde di pressione flettono le membrane del canale cocleare
  1. Quando una membrana basilare si flette, vengono piegate le stereociglia presenti sulle cellule ciliate nell'organo di Colti
  1. I movimenti delle stereociglia vengono trasdotti in potenziali d'azione nel nervo cocleare

Nell'orecchio interno si trova l'apparato vestibolare, che costituisce l'organo dell'equilibrio. Esistono due tipi distinti di equilibrio:

  • equilibrio statico fornisce informazioni riguardanti il mantenimento della posizione del corpo rispetto alla forza di gravità e serve a mantenere la postura e l'equilibrio. I recettori si trovano sulle pareti interne di due vescicole chiamate utricolo e sacculo, in corrispondenza di una regione specializzata, detta macula, che rileva la posizione della testa nello spazio. La macula contiene cellule ciliate le cui ciglia sono immerse in una sostanza gelatinosa cosparsa di cristalli di carbonato di calcio, detti otoliti;
  • equilibrio dinamico, che corrisponde al mantenimento della posizione del corpo in risposta a movimenti improvvisi come la rotazione, l'accelerazione e la decelerazione, è invece affidato ai tre canali semicircolari membranosi. Alla base di questi sono presenti delle piccole dilatazioni, dette ampolle, in cui sono situate numerose cellule ciliate, intrappolate in un involucro gelatinoso, che funzionano in modo analogo a quelle dell'utricolo e del sacculo, anche se qui non sono presenti otoliti

Nei canali semicircolari, le cupole gelatinose vengono premute da una parte o dall'altra quando i cambiamenti nella posizione della testa causano lo scorrimento del liquido nei canali

A causa dell'inerzia della massa degli otoliti, quando la testa cambia posizione e subisce un'accelerazione o una decelerazione, la massa gelatinosa piena di otoliti piega le cellule ciliate

VISTA

Costituisce il senso principale per gli esseri umani. Il numero di cellule sensoriali utilizzate per convertire l'energia luminosa in potenziali d'azione è elevatissimo, la loro organizzazione è tanto efficiente da consentirci di raccogliere attraverso le immagini un'enorme varietà di informazioni utili per le nostre relazioni con l'esterno

I nostri occhi mettono a fuoco le immagini su una superficie interna che è sensibile alla luce, hanno una struttura sferica (bulbo oculare), contenente un mezzo fluido che ne mantiene la forma. Il bulbo oculare, protetto da due pieghe cutanee chiamate palpebre, è rivestito esternamente da tre strati:

  • la sclera, che costituisce la parte bianca dell'occhio e che nella sua parte anteriore forma la cornea;
  • la coroide, che presenta un foro circolare detto pupilla, circondato dall'iride che regola l'entrata della luce
    tra cornea e coroide si trova l'umor acqueo, costituito da liquido salino;
  • la retina
    tra cristallino e retina si trova l'umor vitreo (fluido isotonico ricco di sali e proteine), costituito da liquido gelatinoso

La retina, a sua volta, è costituita da due strati: lo strato pigmentato è una pellicola di cellule contenenti melanina posta tra la coroide e lo strato nervoso. Lo strato nervoso è un'estensione periferica dell'encefalo che comprende i fotorecettori e i neuroni che collaborano per trasmettere l'informazione visiva alla corteccia.
I fotorecettori, che si trovano in profondità nello strato nervoso, comprendono: i coni, più grossi dei bastoncelli, che discriminano i colori; e i bastoncelli, cellule sottili e allungate, più numerosi nelle aree periferiche della retina, che discriminano varie tonalità di grigio.
L'intensità nella retina è massima a livello della fovea (parte centrale), che corrisponde al centro del campo visivo

Per raggiungere ed eccitare queste cellule, la luce deve attraversare l'intero spessore della retina. Siccome i coni si attivano solo in presenza di intensa luminosità, essi contribuiscono poco alla visione notturna, che dipende principalmente dai bastoncelli.
La sensibilità alla luce dei coni e dei bastoncelli (fotosensibilità) è garantita da una speciale famiglia di pigmenti, chiamati opsine. Nell'uomo esistono tre opsine dei coni. I bastoncelli, invece, contengono un singolo pigmento, la rodopsina

💡 Nelle persone ipermetropi il bulbo oculare è più corto del normale e l'immagine viene messa a fuoco davanti alla retina. Nei miopi, invece, il bulbo è più lungo e l'immagine viene messa a fuoco dietro alla retina.
Negli astigmatici la visione è distorta perchè la cornea ha forma irregolare per cui la sua capacità di messa a fuoco varia da un punto all'altro

LA VISIONE

1⃣ Per mettere a fuoco oggetti a distanze diverse bisogna cambiare la forma delle proprie lenti. I nostri occhi alterano la forma della loro lente biconvessa trasparente (il cristallino) grazie alla presenza dei muscoli ciliari in un processo detto accomodazione;


2⃣ 2. La luce viaggia attraverso strati di neuroni trasparenti -cellule gangliari (da cui si origina il nervo ottico), amacrine, bipolari e orizzontali- e viene assorbita dai bastoncelli e dai coni (che formano lo strato fotorecettivo) sul fondo della retina;


3⃣ L'informazione visiva viene processata attraverso diversi strati di neuroni e converge sulle cellule gangliari, i cui assoni arrivano al cervello

Per la visione di oggetti vicini, i muscoli ciliari si contraggono, producendo una curvatura nella lente;
per la visione di oggetti lontani, i muscoli ciliari si rilassano e i legamenti sospensori fanno assumere alla lente una forma più appiattita

💡 All'interno della cavità cranica i nervi ottici si incrociano formando una specie di X, detta chiasma ottico, per cui i segnali provenienti dall'occhio destro sono trasmessi alla parte sinistra dell'occhio, e viceversa.
Le fibre del nervo ottico terminano nei nuclei genicolati del talamo dove formano sinapsi con neuroni che a loro volta terminano nelle aree della corteccia visiva

🐾 L'occhio composto è caratteristico degli insetti e dei crostacei ed è formato da ommatidi: sono pochi negli insetti privi di ali e notturni, molti negli insetti cacciatori

TATTO

I recettori tattili sono presenti un po' ovunque, ma la loro distribuzione non è omogenea, prevalendo in alcune zone glabre del corpo, come la cute della mano e del piede o la lingua. Recettori specifici sono pure dislocati nei muscoli, nei tendini e nelle articolazioni: essi informano sulla posizione della testa nello spazio, sulla posizione reciproca delle varie parti del corpo e sul tono muscolare

DISTURBI

Cataratta: alterazione del cristallino che si opacizza e non permette più il passaggio dei raggi luminosi; può essere congenita, dovuta a generazione senile oppure conseguenza di un trauma o di malattie