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Definizione di organi di senso
Gli organi di senso sono strutture costituite da recettori sensoriali, un gruppo di cellule specializzate responsabili della percezione dell'ambiente circostante e dei cambiamenti intorno a noi.
Un recettore è una cellula o un gruppo di cellule che riceve informazioni dagli stimoli. L'identificazione di questi stimoli da parte dei recettori è chiamata ricezione sensoriale. La registrazione e interpretazione di questi stimoli da parte del cervello è chiamata percezione sensoriale.
Gli organi di senso sono il primo elemento della catena stimolo-risposta gestita dal sistema nervoso e permettono agli organismi di interagire con e adattarsi alle condizioni esterne per sopravvivere in un ambiente in continua evoluzione.
Gli organi di senso sono responsabili dei cinque sensi:
Tatto: pelle
Gusto: lingua
Olfatto: naso
Udito: orecchie
Vista: occhi
Tipi di recettori sensoriali
Uno stimolo si verifica quando un fattore specifico, come pressione, movimento, sostanze chimiche, calore o luce, cambia e viene rilevato da un recettore sensoriale. Esistono diversi tipi di recettori presenti negli organi di senso e ciascuno è responsabile della rilevazione di un tipo di stimolo. Sulla base del tipo di stimolo che un recettore registra, possiamo distinguere le seguenti categorie principali di recettori:
Meccano(re)cettori: sono attivati da variazioni di pressione e movimento e si trovano, ad esempio, nella pelle e nelle orecchie.
Chemo(re)cettori: rilevano la presenza di sostanze chimiche nell'aria o negli alimenti e si trovano nel naso e nella lingua.
Termorecettori: rilevano variazioni significative di calore nella pelle e nella lingua.
Fotorecettori: rilevano la luce e si trovano negli occhi.
Nocicettori: sono i recettori del dolore.
I nocicettori si trovano in quasi tutti gli organi tranne che nel cervello. Prima degli interventi chirurgici, ai pazienti viene somministrato un anestetico che induce l'anestesia, una perdita temporanea di sensazioni o di consapevolezza. Si ritiene che l'anestesia agisca interrompendo i segnali nervosi, in modo che il cervello non possa elaborare il dolore. Alcuni farmaci anestetizzano i nocicettori per non farci percepire il dolore. Ad esempio, gli oppioidi come la morfina si attaccano ai recettori oppioidi delle cellule nervose in modo da impedire loro di inviare messaggi al cervello.
Pur reagendo a stimoli diversi, tutti i recettori sensoriali condividono due caratteristiche principali: sono specifici, cioè rilevano solo un tipo specifico di stimolo (ad esempio, la luce), e agiscono come trasduttori.
I trasduttori sono speciali dispositivi che convertono l'energia da una forma all'altra.
Nel caso dei recettori sensoriali, i diversi input energetici, sotto forma di calore o luce, vengono convertiti in energia elettrica sotto forma di impulso elettrico nervoso.
In condizioni di riposo, il neurone è carico negativamente all'interno, mentre l'esterno è carico positivamente. Nel momento in cui il neurone è raggiunto da uno stimolo, la carica si inverte e il neurone diventa carico positivamente. Questa temporanea inversione di polarità all'interno di un neurone coincide con il passaggio dell'impulso nervoso. Per scoprire di più sulla creazione e la propagazione dell'impulso nervoso, consulta il nostro articolo sul sistema nervoso.
La maggior parte dei recettori sensoriali sono cellule specializzate con zone sensoriali che captano gli input ambientali, come i chemorecettori presenti nelle papille gustative che distinguono i sapori rilevando i diversi composti chimici e trasmettono poi le informazioni ai neuroni sensoriali. Tuttavia, esistono alcuni neuroni sensoriali le cui stesse estremità fungono da recettori, come ad esempio alcuni recettori del tatto.
Vista: l'occhio
L'occhio è l'organo di senso responsabile della vista. In particolare, sono due i tipi di cellule specializzate che fungono da recettori sensoriali della visione: i coni e i bastoncelli. Queste cellule sono fotorecettori presenti nella retina, lo strato più interno dell'occhio dei mammiferi. In quanto fotorecettori, i coni e i bastoncelli sono responsabili della conversione dell'energia luminosa in energia elettrica sotto forma di impulso elettrico che si propaga attraverso il nervo ottico fino al sistema nervoso centrale.
Come funziona esattamente la percezione della luce? Gli stimoli luminosi causano la degradazione del pigmento rodopsina (contenuto nelle cellule a bastoncello) o iodopsina (contenuto nelle cellule a cono), innescando un potenziale nel nervo ottico che dà inizio all'impulso elettrico. I coni e i bastoncelli si completano a vicenda nella percezione degli stimoli luminosi. Le cellule a bastoncello sono in grado di rilevare la luce di intensità molto bassa e sono quindi responsabili della visione notturna, ma sono in grado di fornire solo una visione in bianco e nero e una bassa acutezza visiva. Le cellule a cono, invece, sono in grado di distinguere tra le diverse lunghezze d'onda della luce, motivo per cui possiamo vedere a colori. Inoltre, le cellule a cono rispondono solo ad alte intensità luminose e forniscono una visione molto precisa e nitida.
Tatto: la pelle
I recettori tattili presenti nella pelle sono di vario tipo e di fondamentale importanza per permetterci di distinguere le diverse sensazioni.
I corpuscoli di Pacini sono meccanocettori della pelle che ci fanno percepire il diverso livello di pressione esercitata dagli oggetti sul nostro corpo: in questo modo possiamo distinguere tra un tocco delicato e un colpo secco. Anche i corpuscoli di Meissner sono meccanocettori in grado di percepire input quali la vibrazione e la trazione.
Sulla pelle troviamo inoltre dei termorecettori, i corpuscoli di Krause e i corpuscoli di Ruffini, che ci aiutano a distinguere le temperature.
Infine, i recettori di Merkel e le terminazioni nervose libere (estremità dei neuroni sensoriali che recepiscono direttamente lo stimolo) sono nocicettori e ci trasmettono dunque la sensazione di dolore.
Alcune terminazioni nervose libere si collocano direttamente intorno ai bulbi piliferi e si attivano, ad esempio, quando ci strappiamo un pelo.
Ulteriori esempi di pressione meccanica registrata dai corpuscoli di Pacini sono il tallone che preme contro la suola della scarpa mentre si cammina o il toccare un foglio di carta con le dita.
Olfatto: il naso
I recettori olfattivi sono neuroni sensoriali che rilevano la presenza di sostanze chimiche nell'aria (chemorecettori). Essi sono localizzati nell'epitelio olfattivo, una struttura che si trova alla base del naso, all'incirca sotto gli occhi. In questa zona si trovano le ghiandole di Bowman dove viene prodotto il muco, fondamentale per "intrappolare" le molecole odoranti dell'aria. Le recettori olfattivi, infatti, terminano con ciglia impregnate di muco nelle quali le molecole rimangono "invischiate". Ogni recettore è programmato per legarsi soltanto a una determinata molecola; pertanto, il solo fatto di legarsi a un determinato recettore permette di identificare la natura della molecola. Questa informazione passa poi al bulbo olfattivo e successivamente al sistema nervoso centrale.
Udito: l'orecchio
I recettori uditivi presenti nell'orecchio sono di tipo meccanico e sono chiamati cellule ciliate. Le onde sonore entrano nel padiglione auricolare (orecchio esterno) e, tramite il condotto uditivo, raggiungono il timpano, una membrana che capta le vibrazioni delle onde sonore e le trasmette a martello, incudine e staffa (orecchio medio). Le vibrazioni si trasmettono quindi a coclea e vestibolo (orecchio interno), i quali contengono le cellule ciliate, che inviano infine l'impulso al sistema nervoso centrale.
Martello, incudine e staffa sono i tre ossicini più piccoli presenti nel corpo umano!
Gusto: la lingua
I recettori del gusto si chiamano gemme gustative e sono situate nelle papille gustative della lingua, dove si suddividono in diverse aree in base al gusto che percepiscono. L'amaro e l'aspro sono percepiti infatti nella parte posteriore della lingua, mentre il dolce nella parte anteriore, il salato nelle parti laterali. Infine, l'ultimo gusto a essere scoperto, l'umami, è collegato a recettori concentrati nella parte centrale della lingua. Le gemme gustative sono chemorecettori, perciò rilevano la presenza di sostanze chimiche negli alimenti.
Nella lingua sono inoltre presenti termorecettori che ci permettono di percepire il caldo e il freddo nelle pietanze.
La suddivisione della lingua in zone è una semplificazione basata sulla maggiore o minore concentrazione di determinati recettori. In altre parole, i recettori per il dolce, ad esempio, non si trovano esclusivamente nella parte anteriore della lingua, tuttavia questa è la zona dove sono maggiormente concentrati.
Figura 6. Gemma gustativa.
Organi di senso - Punti chiave
- Gli organi di senso sono strutture costituite da recettori sensoriali, un gruppo di cellule specializzate che riceve informazioni dagli stimoli per poi trasmetterle al sistema nervoso centrale.
- Gli organi di senso sono fondamentali per permettere al nostro organismo di interagire con l'ambiente esterno.
- Tutti i recettori sono specifici per un particolare tipo di stimolo e sono trasduttori, cioè trasformano l'energia in un altro tipo di energia (ad esempio l'energia meccanica in impulso nervoso).
- I recettori si dividono in diverse categorie in base al tipo di stimolo che recepiscono: meccanocettori (stimoli meccanici), chemocettori (stimoli chimici), termorecettori (stimoli termici), fotorecettori (stimoli luminosi) e nocicettori (recettori del dolore).
- I recettori dell'occhio sono fotorecettori e si chiamano coni e bastoncelli, contenuti nella retina.
- I recettori della pelle sono numerosi e di vario tipo: meccanocettori, nocicettori, termorecettori.
- I recettori del naso sono chemorecettori che terminano con ciglia.
- I recettori dell'orecchio sono meccanorecettori e si chiamano cellule ciliate, contenute in coclea e vestibolo.
- I recettori della lingua sono chemorecettori, si chiamano gemme gustative e sono situate nelle papille gustative.
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Domande frequenti riguardo Organi di senso
Come funzionano gli organi di senso?
Gli organi di senso sono costituiti da cellule specializzate, i recettori sensoriali, che rilevano gli stimoli provenienti dall'ambiente esterno e li trasmettono al sistema nervoso centrale. La percezione dello stimolo è un processo che comporta la conversione di energia (chimica, termina, meccanica, luminosa) in impulso elettrico.
Quale dei 5 sensi è il più importante?
Tutti i cinque sensi sono fondamentali. Essi sono come tasselli di un mosaico o i pezzi di un puzzle: solo nel loro insieme ci consentono di percepire in modo completo l'ambiente che ci circonda. Detto ciò, la vista è il senso che ci permette di raccogliere la maggior parte delle informazioni che elaboriamo durante la giornata.
In che ordine si sviluppano i sensi?
Il primo senso a svilupparsi è il tatto, seguito da olfatto e gusto, poi udito, infine vista.
Qual è il senso più forte?
L'olfatto è il senso più primitivo e più potente, tanto da riuscire in alcuni casi a far tornare alla mente ricordi al lungo dimenticati.
Che cosa sono i cinque sensi?
I sensi sono l'insieme delle informazioni provenienti dall'ambiente esterno e percepite dai recettori, cellule speciali collocate negli organi di senso. Per comodità, i sensi si dividono in 5 macrocategorie: le informazioni riguardo gli odori (molecole odoranti presenti nell'aria), i sapori (sostanze chimiche presenti negli alimenti), le immagini (onde luminose), i suoni (onde sonore) e l'insieme delle sensazioni percepite dalla pelle (pressione, vibrazione, trazione, calore, dolore).
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