I CINQUE SENSIIl cervello è costantemente sollecitato da informazioni sensoriali provenienti dal mondo esterno attraverso vari canali: occhi, orecchie, naso, bocca e cute.I recettori specializzati, presenti in ciascuno di questi siti, rispondono ai diversi stimoli di natura chimica fisica o meccanica e inviano messaggi attraverso i percorsi nervosi diretti all’encefalo.La percezione cosciente e l’eventuale reazione allo stimolo sono il frutto dell’integrazione dei recettori sensoriali dei diversi distretti corporei.

LA VISTA

L’occhio è un organo pressoché sferico situato nella cavità orbitale del cranio. E’suddiviso in due compartimenti, la camera posteriore contenente il corpo vitreo, un tessuto gelatinoso trasparente e la camera anteriore contenente l’umor acqueo. Le due camere sono separate da una formazione trasparente, il cristallino che è ancorato alla parete interna dell’occhio tramite il corpo ciliare, un fascio di muscoli lisci che possono modificare la conformazione del cristallino stesso con la loro contrazione. Il cristallino è una lente biconvessa, che insieme alla cornea, consente di mettere a fuoco i raggi luminosi sulla retina. Ha il compito specifico di variare la distanza focale del sistema ottico, cambiando la propria forma, per adattarlo alla distanza dell'oggetto da mettere a fuoco. Mentre in una macchina fotografica il fotografo mette a fuoco l’immagine variando la distanza focale fra lente e pellicola, nell’occhio la distanza tra il cristallino e la retina rimane fissa.L’occhio mette a fuoco a distanze variabili con una strategia diversa: il cristallino ha la capacità di modificare continuamente la sua forma e di variare la sua curvatura in modo da aumentare o diminuire il suo potere di convergenza. Questo processo dinamico così particolare, meglio conosciuto come “accomodazione” è regolato da un anello di fibre muscolari disposte intorno al cristallino, contenute nel corpo ciliare. Così

quando l’occhio guarda un oggetto in lontananza il cristallino si appiattisce e diminuisce la sua curvatura. Al contrario quando guarda un oggetto vicino diventa più convesso ed aumenta la sua curvatura. Davanti al cristallino, nella camera anteriore si trova l’iride, una lamina contenente muscolatura liscia a forma di diaframma e pigmentata di diverso colore nei diversi soggetti. Al centro dell’iride vi è un’apertura circolare di diametro variabile: la pupilla. La regolazione dell’apertura pupillare è dovuta alla muscolatura radiale e circolare dell’iride che si comporta come un diaframma ad apertura variabile e permette di modificare ampiamente e velocemente la quantità di luce che entra nell’occhio. E’ una regolazione che consente all’apparato sensoriale retinico di ricevere una illuminazione il più possibile costante al variare della luminosità del campo visivo. La camera anteriore è delimitata e protetta da una parete sferica trasparente, la cornea, una membrana convessa anteriormente che rappresenta la lente più potente dell'apparato visivo. La parete del bulbo oculare, posteriormente alla cornea, è costituita esternamente dalla sclera, una spessa lamina molto dura e biancastra, che conferisce all’occhio la caratteristica rigidità. Internamente alla sclera si trova una membrana connettivale riccamente vascolarizzata : la corioide. Più internamente ancora si trova lo strato recettoriale dell’occhio: la retina, che si estende su tutta la superficie interna dell’ occhio a contatto con il corpo vitreo. La retina è la componente fondamentale per la visione essendo formata dalle cellule fotorecettoriali, i coni e i bastoncelli, responsabili di trasformare l'energia luminosa in potenziale elettrico.I coni si concentrano nella zona centrale della retina, la fovea (avvallamento di forma circolare nella retina di massima acuità visiva) e sono deputati alla visione dei colori e alla visione distinta dei dettagli dell’immagine. Ci sono tre tipi diversi di coni che si differenziano per la presenza di pigmenti sensibili alle radiazioni luminose blu, rosse e verdi.I bastoncelli, invece, sono più sensibili al movimento, sono impiegati per la visione notturna in bianco e nero e si concentrano nella zona periferica della retina.La via ottica origina dai fotorecettori della retina che sono collegati tramite sinapsi alle cellule bipolari e che a loro volta contraggono sinapsi con le cellule multipolari. Dalle cellule multipolari nascono infine le fibre ottiche che costituiscono il nervo ottico che trasmette gli impulsi nervosi alle aree visive della corteccia cerebrale dei lobi occipitali.Il meccanismo visivo è abbastanza semplice. Quando la luce entrando nell’occhio colpisce i coni sensibili alla luce rossa, questi mandano un impulso al cervello che riconosce la luce come rossa; lo stesso principio è applicabile agli altri due tipi di coni mentre per i fasci luminosi intermedi si crea un impulso nervoso combinato da coni diversi che il cervello riconosce come una miscela di colori; se ad esempio vengono stimolati i coni preposti al rosso e al verde, il cervello interpreterà questo colore come giallo.

POTERE RIFRATTIVO DELL’OCCHIO

L’occhio riceve un fascio di raggi luminosi provenienti da ogni punto dell’oggetto, il cristallino concentra i suddetti raggi luminosi (messa a fuoco) in una zona della retina capovolgendo e rimpicciolendo l’immagine.La retina, che si comporta come una pellicola fotografica, trasmette gli impulsi nervosi al cervello che rielabora l’immagine nel suo complesso e la raddrizza.

LA VISIONE STEREOSCOPICA

La valutazione della distanza alla quale si trova un oggetto può essere fatta solo con la visione binoculare. Poiché gli occhi si trovano ad una certa distanza tra di loro, le immagini di un oggetto sulla retina di ciascuno di essi non sono esattamente uguali e la differenza sarà tanto maggiore quanto più vicino è l’oggetto.La sensazione della distanza di un oggetto e della sua tridimensionalità deriva dalla valutazione, da parte dei centri nervosi della visione, della piccola differenza che esiste tra le immagini dello stesso oggetto che si formano sulle retine dei due occhi. La visione binoculare consente quindi la percezione della profondità e la valutazione accurata delle dimensioni e della distanza di un oggetto.

ALTERAZIONI DELLA FUNZIONE OCULARE

Si possono distinguere le condizioni in cui è anormale la funzionalità dei mezzi rifrangenti dell’occhio dalle alterazioni della funzionalità retinica.Tra le prime, le più note anomalie sono le alterazioni congenite del potere di convergenza dell’occhio.La MIOPIA consiste in una eccessiva curvatura della superficie di rifrazione rispetto alla lunghezza del bulbo oculare, per cui il piano d’immagine per gli oggetti lontani cade davanti alla retina ed il soggetto vede solo gli oggetti vicini.Il difetto opposto, cioè un’insufficiente convergenza , è l’IPERMERTROPIA, in questo caso l’immagine degli oggetti, anche lontani, cade dietro alla retina. Il soggetto ipermetrope, se il vizio non è grave, può mettere a fuoco gli oggetti lontani, utilizzando la capacità di accomodazione del cristallino, ma non quelli vicini.La PRESBIOPIA è il risultato di un progressivo irrigidirsi del cristallino con il progredire dell’età, che limita il potere di accomodazione dell’occhio.La CATARATTA invece è una opacizzazione del cristallino che rende dapprima confusa e poi impossibile la visione distinta.

Per quanto riguarda le alterazioni della funzione retinica vi sono le DISCROMATOPSIE, disturbi della percezione e riconoscimento dei colori, dovute alla mancanza congenita di uno dei tre tipi di coni. La più nota è il DALTONISMO che consiste nell’impossibilità di percepire alcuni colori, quali il rosso o il verde.Nell’ACROMATOPSIA il soggetto è completamente privo dei coni e vede solo in bianco e nero.

L’UDITO E IL SENSO DELL’EQUILIBRIO

L’orecchio umano si distingue in esterno, medio e interno.L'orecchio esterno è composto dal padiglione auricolare, il condotto uditivo esterno e la membrana timpanica. Il padiglione e costituito da cartilagine ed ha la funzione di convogliare il suono nel condotto uditivo esterno fino al timpano.L'orecchio medio è una piccola cavità piena d'aria situata all'interno dell'osso temporale che comunica con l'esterno tramite la tuba di Eustachio nella faringe. La tuba di Eustachio solitamente è chiusa, ma si apre durante gli atti di deglutizione, masticazione e sbadiglio allo scopo di equilibrare la pressione dell'aria ai due lati della membrana timpanica. Nell'orecchio medio è situata la catena degli ossicini endotimpanici che si compone delle tre ossa più piccole del corpo umano, il martello, l'incudine e la staffa.L’orecchio interno comprende sia la parte acustica (chiocciola o coclea) sia la parte vestibolare per il mantenimento dell’equilibrio (labirinto): le due strutture sono situate all’interno del labirinto osseo (la cavità dell’osso temporale) e del labirinto membranoso (lo strato connettivale che li riveste).

LA TRASMISSIONE DEI SUONI NELL’ORECCHIO

La sensibilità dell’orecchio umano permette di percepire una gamma di frequenze comprese fra i 20 Hz e i 20.000 Hz. L’orecchio esterno convoglia le onde sonore verso

la membrana timpanica che essendo elastica vibra. Nell'orecchio medio, l'energia di queste onde viene amplificata e trasformata in vibrazioni meccaniche da un sistema di leve: la catena degli ossicini. L’ultimo degli ossicini, la staffa, muovendosi avanti e indietro sulla parete della finestra ovale della coclea trasmette l'impulso cinetico alla perilinfa in essa contenuta e in questo modo l’onda sonora viene trasferita dall’orecchio medio alla coclea, la parte uditiva dell’orecchio interno.Nella coclea oltre al liquido (perilinfa) ci sono le cellule ciliate i recettori dell’udito.

L’onda sonora trasmessa dalla staffa alla perilinfa fa vibrare le cellule ciliate, che producono un segnale bio-elettrico (processo di trasduzione) e poiché esse sono collegate alle fibre nervose del nervo acustico, il suddetto segnale giunge all’area acustica della corteccia cerebrale. Qui avviene la decodificazione dell'impulso elettrico, e si giunge così alla percezione del suono. Se le cellule ciliate subiscono un danno, dal momento che non hanno la capacità di riprodursi, il danno è irreversibile.

L’APPARATO VESTIBOLARE E L’EQUILIBRIO

L’apparato vestibolare che si trova assieme alla coclea nell’osso temporale, permette di rilevare le variazioni di posizione e di movimento del capo nello spazio e quindi di regolare la posizione corporea. Il cervello infatti utilizza le informazioni ricevute da esso per elaborare e trasmettere ai muscoli scheletrici per via riflessa involontaria i comandi che permettono al nostro corpo di mantenersi in equilibrio sia da fermi che in movimento.

L’organo dell’equilibrio è formato dai tre canali semicircolari, disposti perpendicolarmente tra loro, a cui si aggiungono le cavità dell’utricolo e del sacculo. Le suddette cavità sono rivestite da membrane tappezzate da cellule ciliate contenenti endolinfa. I tre canali sono in comunicazione tra loro e ciascuno presenta un’estremità dilatata a formare un’ampolla all’interno della quale si trovano le cellule ciliate che si piegano durante i movimenti di rotazione del cranio. L’utricolo e il sacculo informano invece il sistema nervoso sui movimenti lineari del capo e sulla sua posizione rispetto alla forza di gravità.La percezione della gravità è data dal movimento degli otoliti (cristalli di carbonato di calcio) che si muovono nell’endolinfa dell’utricolo e del sacculo: sotto l’azione della gravità infatti questi minuscoli “sassolini” premono sui recettori ciliati della superficie interna dei due sacchetti. A seconda del movimento lineare del capo premono su zone diverse dei recettori ed i diversi segnali inviati al cervelletto tramite il nervo vestibolare , permettono al soggetto di distinguere l’alto dal basso anche a occhi chiusi o a testa in giù. Proprio nel cervelletto vengono elaborate le risposte motorie per il controllo automatico dei muscoli scheletrici preposti all’equilibrio.

DISTURBI E MALATTIE DELL’ORECCHIO

OTITE MEDIAL'otite media acuta è una patologia infiammatoria dovuta ad un infezione batterica o virale a carico dell'orecchio medio spesso conseguente ad infezione delle vie respiratorie superiori (es. un banale raffreddore).ACUFENIPer acufene si intende quel disturbo costituito da rumori che, sotto diversa forma (fischi, ronzii, fruscii, crepitii, soffi, pulsazioni ecc.) vengono percepiti in un orecchio, in entrambi.L'origine esatta degli acufeni non è ancora ben determinata; probabilmente diversi meccanismi possono generare questo disturbo. In senso generale, un acufene può derivare da un danno permanente a carico delle cellule ciliate cocleari o del nervo acustico. Molto spesso la compressione e distorsione delle cellule ciliate causa un eccesso dei liquidi cocleari (endolinfa), determinando in modo meccanico la stimolazione di cellule sane.IPOACUSIA E SORDITÀUna sordità parziale è invece nota, in medicina, col nome di ipoacusia. Oltre che per l'entità della riduzione uditiva, l'ipoacusia viene classificata in base alla sede del danno che l'ha prodotta. Se è “trasmissiva” il danno è avvenuto a livello dell’orecchio esterno o a livello delle strutture trasmissive dell’orecchio medio (catena ossiculare). Se è “neurosensoriale”,il danno è localizzato a livello della coclea o a livello del nervo acustico. Il deficit dipende dall’entità del danno e dalla localizzazione mono o bilaterale.Il calo uditivo può avere carattere lieve, medio, grave o può essere totale e in questo caso si parla di “sordità”.LABIRINTITE Si tratta di un disturbo dovuto ad un'infiammazione del labirinto, con danneggiamento del sistema vestibolare, responsabile dell'equilibrio generale del corpo.Può manifestarsi in seguito ad un’infezione batterica (otite media), un trauma cranico, un virus, una meningite o una reazione allergica ad un farmaco.Un malato di labirintite lamenta ansia, confusione, difficoltà a mantenere l'equilibrio, acufeni, giramenti di testa, nausea, mal di stomaco, pallore e perdita dell'udito.

L’OLFATTO

L'olfatto rende possibile, tramite i chemiocettori, la percezione della concentrazione, della qualità e dell'identità di molecole volatili e di gas presenti nell'aria. Le sostanze odorose rilasciano nell’aria speciali molecole, che durante la respirazione entrano in contatto con due regioni di tessuto adiposo situate sulla parte superiore di ciascuna narice, oltre il ponte del naso, le cosiddette regioni olfattive, contenenti circa 5 milioni di cellule nervose. Tali cellule sono caratterizzate dalla presenza di ciglia che sporgono lungo la mucosa nasale e sono stimolate da molecole odorose specifiche.Sollecitate da un’ odore, le cellule inviano segnali elettrici a un luogo posto alla base del cervello, il bulbo olfattivo, che a sua volta ritrasmette l’impulso ancora più in profondità.Una delle aree raggiunte, il sistema limbico è responsabile delle emozioni. Tale associazione spiega perché anche un odore fugace può scatenare forti ricordi e sensazioni.

IL GUSTO

Gli organi del gusto sono rappresentati da circa 10.000 papille gustative della bocca localizzate principalmente sulla superficie della lingua, ma presenti anche su palato, gola e tonsille. Ogni papilla è formata da un grappolo di circa 50 cellule nervose preposte alla percezione dei sapori, situate all’interno di un poro. Quando cibi e bevande entrano in bocca, vengono dissolti dalla saliva; le sostanze chimiche rilasciate stimolano le minuscole ciglia presenti sulle cellule del gusto, che inviano impulsi lungo le fibre nervose diretti al cervello. Nella lingua, le papille gustative sono raggruppate in base al sapore: dolci sulla punta della lingua, salati principalmente nella parte anteriore, aspri lungo le estremità e amari nella parte posteriore.

IL TATTO

La sensazione del tatto è avvertita attraverso la cute, che contiene milioni di recettori sensoriali dentro e sotto il derma(il secondo strato cutaneo. Tali recettori possono percepire la pressione, il caldo, il freddo e trasmettere messaggi relativi al dolore. Esistono quattro tipi di recettori: i più comuni sono le terminazioni nervose libere che si diramano nel derma e percepiscono diversi gradi di tatto. Gli altri tipi di recettori, in corrispondenza della terminazione nervosa, presentano tutti una struttura formata da fibre nervose spiraliformi o da gruppi di cellule, e prendono il nome dagli scienziati che li hanno individuati per primi: i dischi di Merkel, i corpuscoli di Meissner e i corpuscoli di Pacini. I dischi di Merkel si trovano proprio sotto la superficie cutanea e rispondono a un tocco leggero ed alla pressione continua. I corpuscoli di Meissner sono situati tra l’epidermide (lo strato cutaneo superiore) e il derma, principalmente nelle aree prive di peli come le dita e rispondono ad un tocco leggero. I corpuscoli di Pacini, infine, si trovano sul pannicolo adiposo sottocutaneo profondo e percepiscono la vibrazione e la pressione profonda.

BIBLIOGRAFIA

-Principi di fisiologia C. Casella ed. Edises

-grande enciclopedia per ragazzi: l’uomo – ed. La Biblioteca di Repubblicahttp://it.wikipedia.org/wiki/Occhio

http://it.wikipedia.org/wiki/Orecchio

http://www.icare-cro.com/patologie1.html

http://server1.fisica.unige.it/~tuccio/SSIS/2002Sotgia.PDF

http://it.wikipedia.org/wiki/Olfatto