Gli organi di Senso
Realizzato da
Genchi M.
Il percorso di un messaggio
RECETTORI SENSORIALI
sono calibrati per captare i messaggi provenienti dal mondo esterno e dagli organi interni.
STIMOLO
POTENZIALE D'AZIONE
trasporta il messaggio-stimolo al sistema nervoso centrale
ENCEFALO
sistema nervoso centrale
SENSAZIONE
quando il messaggio raggiunge l'encefalo, possiamo provare una sensazione,
cioè una iniziale ed approssimativa consapevolezza dello stimolo sensoriale.
PERCEZIONE
costituisce l'interpretazione significativa finale, che dunque
corrisponde ad una conoscenza approfondita del dato sensoriale.
Ma come fa l’encefalo a trasformare
un’informazione sensoriale in una
percezione???
Una percezione deriva dalla comunicazione
tra i neuroni organizzati in un circuito
estremamente complesso, posto all’interno
dei centri della vista e dell’olfatto.
La memoria, costruisce la percezione
complessiva.
I recettori sensoriali
I recettori sensoriali sono
delle strutture presenti
nell’uomo e in altri
animali, attraverso le
quali il corpo riceve
informazioni
dall’ambiente interno
ed esterno per poi
predisporre le reazioni
più opportune.
Quanti recettori esistono???
Possiamo raggruppare i recettori sensoriali in 5 categorie generali,
strutturate in base al tipo di segnali a cui essi rispondono:
- Recettori dolorifici: costituiscono naturalmente quella tipologia di
recettori che rispondono al dolore; Il dolore è importante perché spesso
indica la presenza di un pericolo, oppure ci rende consapevoli di
qualche lesione o malattia. A eccezione del cervello tutto il nostro
corpo possiede recettori dolorifici.
- Termorecettori: sono stimolati dalle variazioni di temperatura e
quindi percepiscono il caldo e il freddo; Sono situati su tutto il corpo,
nel derma.
- Chemiorecettori: i chemiorecettori rilevano variazioni di
concentrazione di specifiche molecole, rilevando soprattutto la
presenza di sostanze chimiche.
- Recettori elettromagnetici: sono sensibili all’energia emessa a varie
lunghezze d’onda legata a fenomeni di natura simile come l’elettricità
il magnetismo e la luce.
gran parte dei recettori elettromagnetici sono costituiti dai fotorecettori,
i quali catturano l’energia elettromagnetica che noi chiamiamo luce.
- meccanorecettori: i meccanorecettori presentano varie tipologie, ma
sostanzialmente sono stimolati da una forma di energia meccanica..
Quanti meccanorecettori esistono???
Esistono varie tipologie di meccanorecettori; ciascun tipo è stimolato da una
diversa forma di energia meccanica, che produce i suoi effetti curvando o
tendendo la membrana cellulare di una cellula recettrice.
- la prima tipologia di meccanorecettori rileva il tatto leggero, e quindi è posto
abbastanza in superficie.
- Esistono inoltre dei pressorecettori, situati più in profondità nella pelle, che
reagiscono invece a pressioni più forti.
- Un terzo tipo di meccanorecettore, è il recettore tattile, situato intorno alla base
dei peli, è sensibile al movimento dei peli.
- I sensori della pressione sanguigna, costituiscono un’altra tipologia di
meccanorecettori e si trovano in alcuni vasi sanguiguigni.
- Un ultima tipologia di meccanorecettori è costituita dai recettori di tensione
che sono sensibili alle variazioni della lunghezza dei muscoli e controllano la
posizione delle diverse parti del corpo.
I recettori sensoriali trasformano
gli stimoli in energia elettrica
Ricevere uno stimolo, significa che una
cellula recettrice converte un tipo di segnale
(lo stimolo) in un impulso elettrico; questa
conversione è chiamata trasduzione
sensoriale, e avviene sulla membrana
cellulare del recettore.
quando i recettori di un calice gustativo
avvertono la presenza di molecole di zucchero:
Trasduzione sensoriale…
1. le molecole entrano nel calice gustativo
2. giunte nel calice gustativo, le molecole di
zucchero si legano a specifiche proteine, site sulla
membrana del recettore
questo legame, avvenuto tra le proteine
del recettore e le molecole di zucchero,
modifica la permeabilità, provocando l'apertura dei
canali ionici
con l'apertura dei canali ionici, gli ioni positivi
passano all'interno della cellula,
e alterano il il potenziale di membrana, portandolo ad
un livello superiore, detto POTENZIALE GENERATORE
il POTENZIALE GENERATORE corrisponde
al segnale elettrico, prodotto mediante la
trasduzione sensoriale
quando lo stimolo è convertito in potenziale generatore, tale
potenziale viene tradotto in segnali che saranno inviati al
sistema nervoso centrale.
Gli invertebrati possiedono tre
tipi di occhi
Nel regno animale si sono evoluti tre tipi di occhi:
- la MACCHIA OCULARE: un particolare
recettore presente in un verme piatto, la planaria;
- l’OCCHIO COMPOSTO: è costituito da migliaia
di ommatidi, che nell’insieme assemblano la
completa immagine.
- L’OCCHIO A LENTE SINGOLA: costituisce
l’occhio di un calamaro, cioè che possiede
un’unica lente, il cristallino.
MACCHIA OCULARE
è costituita da un gruppo di cellule scure a forma di coppa che
proteggono le cellule fotorecettrici adiacenti, che contengono
una sostanza detta PIGMENTO VISIVO, e che
deve essere protetta dall'esposiazione alla luce
le molecole a forma di coppa che proteggono l'interno dell'occhio,
assorbono l'energia luminosa
e la trafsormano in potenziali d'azione,
che sono trasmessi dai fotorecettori al cervello
i fotorecettori trasmetteranno al cervello solo l'intensità
e la direzione della luce,
non specificando affatto l'immagine
il cervello potrà dunque determinare la direzione della luce
e quindi capire dove l'animale deve spostarsi
per evitarne il contatto.
Un occhio composto è costituito
da migliaia di rilevatori di
luce chiamati ommatidi; ogni
ommatidio possiede una
propria cornea (la membrana
trasparente che ricopre
l’occhio) e un cristallino, che
invece mette a fuoco la luce.
Ciascun ommatidio, dunque,
provvede a determinare una
sola immagine, che poi va ad
unirsi con le altre formando
un vero e proprio mosaico.
Gli occhi composti sono
estremamente efficienti per
percepire i movimenti e
fornire un eccellente visione
a colori.
OCCHIO
COMPOSTO
OCCHIO A LENTE SINGOLA
Il percorso della
luce
SCLERA
è una struttura biancastra e resistente di
tessuto connettivo
MEMBRANA COROIDEA
costituisce un sottile strato
subito successivo (verso l'interno dell'occhio)
alla sclera
CORNEA
permette il passaggio della luce nell'occhio
e partecipa alla messa a fuoco
IRIDE
fa parte della membrana coroidea, e conferisce
la particolare colorazione nella parte anteriore dell'occhio
PUPILLA
è l'apertura al centro dell'iride, che permette alla luce di
entrare nella parte più esterna dell'occhio
CRISTALLINO
dopo aver attraversato la pupilla, la luce attraversa questo
cristallino, che mette a fuoco le immagini sulla RETINA
RETINA
è costituita da uno strato di tessuto posto subito
sotto la membrana coroidea
i fotorecettori della retina trasducono l'energia luminosa in
potenziali d'azione che, passando attraverso i neuroni sensoriali del nervo ottico
arrivano ai centri di della visione nel cervello.
La messa a fuoco dipende dal cristallino: viene regolato dai muscoli, se è
rigido come nei pesci; o che modificano la curvatura se è elastico,
come nel caso dei mammiferi.
Quando l’occhio mette a fuoco un oggetto molto vicino, questi muscoli si
contraggono, consentendo ai legamenti che tengono contratto il
cristallino di distendersi;in questo modo il cristallino diventa più
spesso e più sferico.
Questo cambiamento è chiamato accomodamento. Quando invece
l’occhio mette a fuoco un oggetto distante, i muscoli che controllano il
cristallino si rilassano, appiattendo la lente.
Coni e bastoncelli
La retina umana è composta da alcuni fotorecettori, chiamati
coni e bastoncelli, in base alla loro forma.
I BASTONCELLI, sono circa 20 volte più numerosi dei coni
e sono più sensibili alla luce, cioè ci permettono di vedere
in condizioni di visibilità scarse (la luce notturna);
I CONI sono stimolati dalla luce intensa e perciò riescono a
distinguere meglio i colori, ma non funzionano in
condizioni di scarsa visibilità.
Inoltre questi si differenziano poiché:
I BASTONCELLI possiedono un particolare pigmento visivo,
la rodopsina, che funziona solo con luce debole;
I CONI possiedono invece, le fotopsine, che assorbono la
luce intensa e colorata.
Quanti tipi di coni esistono???
Esistono 3 tipi di coni, ciascuno contenente un
diverso tipo di fotopsine:
- i coni verdi
- I coni blu
- I coni gialli
Così chiamati in base ai colori che i loro pigmenti
assorbono meglio, poiché in realtà tutti e tre
possono assorbire un ampissimo intervallo di
colori.
Anche i coni e i bastoncelli
trasducono gli stimoli…
quando assorbono la luce
la rodopsina e
la fotopsina subiscono una modificazione
chimica,
che da inizio al processo di trasduzione:
il processo di trasduzione altera la permeabilità della
membrana cellulare
i POTENZIALI GENERATORI che si vengono a
formare innescano nella retina
un complesso e particolare processo d'integrazione.
dunque intervengono i POTENZIALI D'AZIONE,
che trasportano l'informazione parzialmente integrata al cervello
attraverso il nervo ottico.
la finali sensazioni e percezioni di ciò
che ci circonda sono frutto di un ulteriore integrazione avvenuta nella
CORTECCIA CEREBRALE.
L’orecchio
L’orecchi umano comprende due organi diversi:
Uno con FUNZIONI UDITIVE;
L’altro con FUNZIONE DI MANTENIMENTO
DELL’EQUILIBRIO.
Il
percorso
delle
onde
sonore
l'orecchi umano è composto da tre parti:
ORECCHIO ESTERNO
ORECCHIO MEDIO
ORECCHIO INTERNO
il PADIGLIONE AURICOLARE ed il CONDOTTO UDITIVO, elementi
dell'orecchio esterno, raccolgono e convogliano le onde sonore
verso:
il TIMPANO, una membrana che separa l'orecchio esterno da quello medio,
e se viene sollecitato comincia a VIBRARE trasmettendo queste
onde a:
tre ossicini: il MARTELLETTO, l'INCUDINE e la STAFFA;
dalla staffa le vibrazioni passano:
attraverso la FINESTRA OVALE, un foro del cranio rivestito da una membrana
nell'ORECCHIO INTERNO, che è costituito da diversi canali, contenenti
un LIQUIDO che si muove in risposta alle onde sonore e ai
movimenti della testa
uno di questi canali è la COCLEA, il vero organo dell'udito.
il nostro organo dell'udito, L'ORGANO DI CORTI, è una lunga e sottile spirale,
ed è formato da una MEMBRANA BASILARE su cui sono inserite una serie di
CELLULE CILIATE, che sono i recettori sensoriali dell'orecchio.
La trasduzione sensoriale
dell’orecchio
come abbiamo precedentemente affermato, le CELLULE CILIATE
sono i RECETTORI dell'orecchio.
i NEURONI SENSORIALI, posti alla base delle
CELLULE CILIATE trasportano:
attraverso il NERVO ACUSTICO
i potenziali d'azione dall'organo di CORTI al
CERVELLO
L’equilibrio
Nell’ORECCHIO INTERNO, vi è la sede dei nostri
organi dell’equilibrio;
L’uomo possiede 2 gruppi di recettori situati su
ciascun lato del cranio, nell’orecchio interno;
Questi recettori si trovano vicino alla COCLEA e
sono divisi in 5 strutture piene di liquido:
3 CANALI SEMICIRCOLARI, che rilevano il
cambiamento di posizione o la velocità di
rotazione della testa;
2 concamerazioni dette ORTICOLO e SACCULO.
Come funziona l’equilibrio???
I canali circolari contengono, alla base un
rigonfiamento, che corrisponde ad un gruppo di
CELLULE RECETTRICI, che hanno le loro
estroflessioni in una massa gelatinosa, la
CUPOLA.
Quando ruotiamo la testa, il liquido presente nelle 5
strutture viene spinto verso la cupola incurvando
le CELLULE CILIATE, poste nell’OTRICOLO e
nel SACCULO; quando le cellule ciliate vengono
piegate in una particolare direzione dalla pressione
della cupola, viene alterata la frequenza con cui i
POTENZIALI D’AZIONE SONO TRASMESSI
AL CERVELLO.
L’olfatto
L’organo dell’olfatto è naturalmente il
NASO, nel quale i recettori
sensoriali sono i NEURONI
SENSORIALI, che si trovano nella
parte superiore della cavità nasale; le
CELLULE CILIATE, sono poste
sugli apici delle cellule recettrici e
sono immerse nel muco; quando
percepiamo un odore, significa che le
molecole che sono entrate nel nostro
naso si sono discilte nel muco e si
sono legate ai recettori delle cellule
ciliate.
Questo legame, altera la frequenza dei
POTENZIALI D’AZIONE trasmessi
al CERVELLO.
Il gusto
Il nostro senso del gusto dipende dai calici gustativi
presenti sulla lingua, che nell’uomo sono di 4 tipi:
Calici gustativi che percepiscono il sapore dolce,
acido, salato ed amaro. Quando mangiamo
qualcosa, il sapore che sentiamo è il risultato della
combinazione dei 4 calici gustativi, mescolati tra
loro in diverse proporzioni.
Dunque…
Il sistema nervoso mette in collegamento la
recezione dello stimolo con la risposta;
il SISTEMA NERVOSO
riceve informazioni
codificate in forma di POTENZIALI D'AZIONE
integra i potenziali d'azione
proramma una RISPOSTA
trasmette potenziali d'azione con una RISPOSTA appropriata
Grazie per l’attenzione !!!
