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Sylvia S. Mader
Immagini e
concetti
della biologia
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Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
C3 – Gli organi
di senso
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Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
I recettori sensoriali rispondono a
stimoli di varia natura
I recettori sensoriali si possono dividere in cinque categorie:
1. chemiocettori – recettori di sostanze chimiche;
2. nocicettori – recettori del dolore;
3. fotocettori e magnetocettori – recettori dei segnali
elettromagnetici;
4. termocettori – recettori della temperatura;
5. meccanocettori – recettori meccanici.
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I recettori sensoriali comunicano con
il sistema nervoso centrale
I recettori sensoriali del sistema
nervoso periferico mandano
informazioni al sistema nervoso
centrale, il quale integra gli input
sensoriali prima di generare i comandi
per le risposte motorie.
Un tipo di integrazione è l’adattamento
sensoriale: il decremento nella
risposta allo stesso stimolo se questo è
continuato.
Quando gli impulsi nervosi raggiungono
la corteccia cerebrale si ha una
sensazione; quando il cervello capta la
sensazione, la interpreta dando una
percezione.
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I chemiocettori sono sensibili alle
sostanze chimiche
I recettori del gusto sono posti nelle gemme gustative, situate in
prevalenza sulla lingua. Vi sono almeno quattro tipi di gusti
fondamentali (dolce, acido, salato e amaro), oltre a un quinto gusto
sapido, chiamato umami.
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I chemiocettori sono sensibili alle
sostanze chimiche
Nell’uomo e in altri mammiferi il senso dell’odorato, o olfatto,
dipende dal lavoro di 10-20 milioni di cellule olfattive.
Queste strutture sono poste all’interno dell’epitelio
olfattivo, situato nella parte alta della cavità nasale.
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I fotocettori sono sensibili alla luce
I vertebrati hanno un occhio a camera, in cui un’unica lente, il
cristallino, forma l’immagine. L’occhio umano è una sfera
leggermente oblunga ed è costituito da tre strati: la sclera, che nella
parte frontale diventa la cornea, la coroide, che nella parte frontale
diventa l’iride con un’apertura chiamata pupilla, e la rètina, che
contiene i fotocettori.
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Il cristallino contribuisce a mettere
a fuoco gli oggetti
La forma del cristallino è controllata dai muscoli ciliari:
quando guardiamo un oggetto distante il muscolo ciliare è
rilassato, cosicché il cristallino resta relativamente piatto.
Invece, quando guardiamo un oggetto vicino, il muscolo
ciliare si contrae e il cristallino si arrotonda.
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La rètina invia informazioni alla
corteccia visiva
La rètina è composta da tre strati di neuroni: lo strato che contiene i
bastoncelli (utili per la visione notturna) e i coni (attivati dalla luce
intensa), lo strato delle cellule bipolari e lo strato delle cellule
gangliari.
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I difetti nella definizione
dell’immagine possono
essere corretti
Miopia – il bulbo oculare è più
allungato del normale; quando si
osserva un oggetto distante
l’immagine viene messa a fuoco
davanti alla rètina.
Ipermetropia – il bulbo oculare è
raccorciato rispetto al normale;
quando si osserva un oggetto
vicino l’immagine viene messa a
fuoco posteriormente alla rètina.
Astigmatismo – la cornea o il
cristallino presentano delle
irregolarità nella forma; di
conseguenza
l’immagine risulta
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distorta.
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Dai meccanocettori dipendono l’udito
e il senso dell’equilibrio
L’apparato uditivo è formato dall’orecchio esterno, che raccoglie e
convoglia le onde sonore, l’orecchio medio, che contiene il timpano e
amplifica il segnale, e l’orecchio interno, che ha un doppio ruolo
uditivo e di organo dell’equilibrio.
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Nell’orecchio interno le vibrazioni
sonore vengono captate da
cellule ciliate
I meccanocettori dell’udito sono localizzati
nella coclea, che forma buona parte
dell’orecchio interno.
Le cellule ciliate (i meccanocettori) poggiano
sulla membrana basilare dell’organo del
Corti, mentre le loro estensioni, dette
stereociglia, sono incastonate nella
membrana tettoria soprastante.
Quando la membrana basilare vibra, le
stereociglia intrappolate nella membrana
tettoria si piegano: è questo il segnale che
genera l’impulso nervoso. Quando esso
raggiunge la corteccia cerebrale viene
interpretato come un suono.
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Nell’orecchio interno si trova anche il
senso dell’equilibrio
I sensori dell’equilibrio sono anch’essi meccanocettori
e, come quelli dell’udito, si trovano nell’orecchio interno.
I meccanocettori dell’equilibrio captano i cambiamenti di
posizione (equilibrio gravitazionale) e i cambiamenti
della velocità di rotazione del capo (equilibrio
rotazionale).
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I recettori dell’equilibrio rotazionale (a sinistra) si trovano nell’ampolla dei canali semicircolari, mentre
i recettori dell’equilibrio gravitazionale (a destra) si trovano nell’utricolo e nel sacculo del vestibolo.
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Negli animali vi sono vari sistemi di
meccanorecezione
Nei pesci il sistema della
linea laterale guida i
movimenti nell’acqua e aiuta
a localizzare altri pesci e
oggetti.
Negli cnidari, nelle chiocciole
e in molti crostacei si trovano
degli organi dell’equilibrio
gravitazionale chiamati
statocisti, che forniscono
informazioni sulla posizione
del capo.
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