La sensibilità corporea e fisiologia dei recettori sensoriali

Come si esprime la sensibilità

La sensibilità è la capacità dell’uomo di interagire con l’ambiente circostante. Essa dipende dalla presenza di terminazioni nervose differenziate, i recettori sensoriali; questi forniscono un continuo apporto di informazioni che provengono sia dall’ambiente esterno sia dall’interno dell’organismo.

Un recettore è una terminazione nervosa che, tramite sinapsi, invia da un determinato distretto del corpo al sistema nervoso centrale degli impulsi nervosi per elaborarli in stimoli più complessi. I recettori sensoriali si distinguono in tre tipi: recettori di primo tipo, recettori di secondo tipo e recettori di terzo tipo.

I recettori di primo tipo sono formati da terminazioni sinaptiche di neuroni, collegati ai centri sopraspinali da fasci di nervi. Nei centri sopraspinali troviamo i corpi cellulari di questi neuroni che elaborano l’impulso sensoriale in impulso nervoso.

I recettori di secondo e terzo tipo sono costituiti da cellule specializzate collegate tramite una o due sinapsi a neuroni, da cui viene poi trasmesso l’impulso nervoso. Un esempio di questi recettori sono coni e bastoncelli nella retina.

Un’ulteriore classificazione dei recettori è in base a criteri chimici e al tipo di stimolo che li attiva. In tal senso, distinguiamo:

• Chemorecettori: stimolati da neurotrasmettitori e ligandi chimici.

• Meccanocettori: stimolati dalla pressione che si esercita sulla membrana cellulare.

• Termorecettori: sensibili alle variazioni di temperatura; fotorecettori, sensibili alla luce.

• Nocicettori: responsabili delle sensazioni dolorose.

Come funzionano i recettori

I recettori trasformano uno stimolo di natura fisica o chimica in un impulso elettrico secondo il meccanismo della trasduzione del segnale. Similmente ai neuroni, le cellule recettoriali sotto stimolazione modificano la polarità di membrana, generando un potenziale elettrico, che solo successivamente viene trasmesso ad altri neuroni o agli assoni nervosi, generando un potenziale d’azione.

Tuttavia mentre il potenziale d’azione dei normali neuroni si mantiene costante indipendentemente dall’intensità dello stimolo d’origine, il potenziale dei recettori aumenta l’intensità della scarica generata in proporzione all’intensità dello stimolo che la genera.

In pratica maggiore è l’intensità, ad esempio, del caldo maggiore sarà la stimolazione indotta ai termorecettori.

Proprio in base alla maggiore o minore intensità di potenziale, distinguiamo recettori a più rapido adattamento e a più lento adattamento. Nei primi il potenziale sensoriale si riduce dopo una breve e intensa stimolazione, mentre nei secondi il potenziale cresce più lentamente al persistere della stimolazione.

Diversi tipi di sensibilità

La specie umana ha sviluppato nel corso del tempo diversi tipi di sensibilità, in modo da rapportarsi con l’ambiente circostante. Principalmente le sensibilità più sviluppate sono quella tattile, visiva e il gusto.

Sensibilità tattile

La sensibilità tattile è mediata dalla scarica di recettori situati a livello del derma. Comprendono i corpuscoli del Meissner, recettori a rapido adattamento situati sulla cute glabra e sensibili a leggere pressioni.

Sulla cute pelosa troviamo i recettori dei follicoli piliferi. Sia questi che i corpuscoli del Meissner si trovano negli strati più superficiali. Negli strati più profondi della cute troviamo i corpuscoli del Pacini e del Ruffini.

Vista

I fotorecettori della vista sono di due tipi: coni e bastoncelli. Si trovano nella retina, la parte più interna dell’occhio, costituita da tessuto nervoso.

I coni sono coinvolti nella visione fotopica, cioè la visione dei colori durante il giorno, mentre i bastoncelli sono coinvolti nella visione scotopica, ossia nella visione notturna. Sia in coni che bastoncelli si trova la rodopsina, una proteina sensibile ai fotoni della luce.

Quando la luce viene focalizzata sulla retina per mezzo del cristallino, la rodopsina modifica la sua conformazione e attiva i recettori, che generano il potenziale recettoriale. Quest’ultimo viene poi trasmesso tramite sinapsi ai neuroni afferenti il nervo ottico, che invia i segnali al cervello per l’elaborazione.

Gusto

I recettori gustativi sono recettori a rapido adattamento. Forniscono informazioni sull’appetibilità del cibo, o il rischio di ingerire bevande e cibi alterati. Le cellule gustative sono cellule epiteliali differenziate, localizzate nei bottoni gustativi dell’epitelio della lingua.

Ogni bottone gustativo contiene circa 100 cellule recettoriali dotate di microvilli, estroflessioni della membrana cellulare responsabili della trasduzione del segnale gustativo.

Oltre a questi appena descritti, la specie umana ha sviluppato recettori per il caldo, per il freddo e per il dolore fisico; questi giocano un ruolo chiave nella sensibilità non meno dei sensi più sviluppati.

Termorecettori

I termorecettori sono localizzati soltanto a livello cutaneo e sulle mucose orofaringea e nasale. Distinguiamo recettori per il caldo e recettori per il freddo.

I termorecettori sono molto sensibili anche a piccole variazioni di temperatura e non hanno una disposizione corporea uniforme. Esistono, infatti, aree cutanee che rispondono soltanto all’aumento di temperatura, altre solo alla riduzione.

I recettori per il freddo sono a più rapido adattamento, la frequenza di scarica aumenta rapidamente ma entro dieci secondi ritorna ai valori di partenza.

I recettori per il caldo si distinguono in due tipi: quelli per aumento di calore in ambito fisiologico entro i 40 gradi, come nel caso della febbre, e i recettori che scaricano a temperature superiori a 40-42 gradi.

Nocicezione

La nocicezione è la sensibilità dolorifica del corpo, conseguente a stimoli sia esterni che interni. I nocicettori possono distinguersi in unimodali e polimodali in base alla natura degli stimoli.

Gli unimodali vengono eccitati da un solo stimolo particolarmente intenso. I recettori polimodali possono generare potenziali in seguito ad eccitazione indotta da stimoli di diversa origine e intensità. Questi recettori basano la trasmissione dello stimolo sul meccanismo di sinapsi, questo spiega l’effetto degli analgesici, che inibiscono temporaneamente le sinapsi dei recettori ai neuroni del midollo spinale.

Olfatto

Il senso dell’olfatto può essere particolarmente sviluppato in alcuni individui. Il tessuto epiteliale delle cavità nasali è molto ricco di chemorecettori a rapido adattamento che intercettano le molecole odorose e avviano meccanismi di trasduzione del segnale, generando il potenziale recettoriale.

All’estremità opposta alla membrana il recettore stabilisce sinapsi con gli assoni del nervo olfattivo, che penetrano nelle cavità nasali tramite la lamina cribrosa dell’etmoide. Il potenziale elettrico, quindi, viene portato dal nervo olfattivo al bulbo olfattivo e da qui alla corteccia, dove viene elaborato.

Udito

La sensazione uditiva è dovuta in primis al diffondersi di onde sonore all’interno del condotto acustico. Il suono raggiunge la membrana timpanica, dove il suono viene amplificato grazie a staffa, incudine e martello.

L’orecchio interno presenta la coclea, deputata alla trasduzione del suono; questo processo avviene mediante un liquido denso, l’endolinfa, in cui sono immerse cellule ciliate.

Le cellule ciliate sono dotate di canali d’entrata del potassio. Quando il suono determina il movimento delle ciglia, queste si piegano e i canali del potassio si aprono determinando depolarizzazione e nascita del potenziale d’azione.

Simone Micillo

Fonti bibliografiche

Mondola P, Scotto P. Fisiologia, Poletto editore