Organi di senso

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Figura 6. Gemma gustativa.