Fisiologia della sensibilità

Organizzazione morfo-funzionale del sistema nervoso

Anatomicamente, il sistema nervoso è suddiviso in SNC e SNP.

Divisione funzionale

Funzionalmente, in base alla direzione in cui si propaga uno stimolo, può essere diviso in afferente ed efferente.

Fisiologia della sensibilità

Funzioni principali dei sistemi sensoriali

Le funzioni principali dei sistemi sensoriali sono:

• Recezione degli stimoli, che sono forme di energia di diverso tipo.
• Elaborazione degli stimoli.
• Dare percezioni, che sono le esperienze coscienti della sensazione.

Caratteristiche comuni delle percezioni

Le percezioni, pur essendo di diverse tipologie, presentano delle caratteristiche comuni:

Recettori sensoriali

I recettori sensoriali possono essere cellule o terminazioni nervose in grado di recepire l'energia dello stimolo e trasformarla in un segnale di tipo elettrico. I sistemi sensoriali non comunicano al SNC solo il tipo di sensazione, ma anche qualità diverse come intensità, durata e localizzazione.

Le informazioni trasmesse dai sistemi sensoriali vengono elaborate fino a dare la percezione, che consiste nell'esperienza cosciente della sensazione.

Un sistema sensoriale si definisce come l'insieme dei recettori sensoriali e della catena di neuroni che veicolano una modalità sensoriale. I recettori sensoriali sono sensibili a stimoli che non sono altro che forme di energia.

Transduzione dello stimolo

Ciascun recettore risponde a uno stimolo adeguato, che sia in grado di attivare il recettore. L'energia dello stimolo viene poi trasdotta in variazioni del potenziale di membrana, portando alla genesi di un potenziale generatore. Una catena di neuroni si occupa di elaborare il segnale fino a generare una sensazione.

Stimolo ottimale

Si definisce stimolo ottimale quello stimolo che attiva un recettore con un livello di energia minima. Lo stimolo ottimale può essere ricavato con la curva di tuning del recettore, somministrando stimoli di diversa intensità e frequenza e misurando la risposta, riportata in grafico con frequenza sulle ascisse ed intensità sulle ordinate. Nella curva di tuning, ogni punto rappresenta la coppia frequenza-intensità minima in grado di dare una risposta.

In definitiva, la curva di tuning può essere descritta come "una curva a forma di V", il cui apice rappresenta la frequenza alla quale, con minima intensità di stimolazione, si ha una risposta.

Potenziale generatore

Il potenziale generatore è definito come la variazione di potenziale generata da uno stimolo in un recettore. Tale potenziale è poi convertito in un potenziale d'azione in grado di propagarsi. In base al percorso compiuto da tale potenziale, possiamo classificare i recettori in:

• Recettori di classe 1: in cui il potenziale d'azione (pdA) insorge nel recettore stesso.
• Recettori di classe 2: in cui il pdA insorge in una cellula gangliare con cui il recettore è in contatto sinaptico.
• Recettori di classe 3: in cui il pdA insorge in una cellula gangliare di una catena composta da recettore, cellula bipolare e cellula gangliare.

Struttura dei recettori

I recettori possono essere considerati come un insieme di elementi specializzati disposti in serie:

• Struttura prerecettoriale: filtra ed ottimizza lo stimolo.
• Membrana elettrogenica: in cui, grazie all'attivazione di alcuni canali, si genera una corrente in risposta allo stimolo.
• Encoder: il potenziale recettoriale, che è un potenziale graduato, viene convertito in un pdA.
• Assone: che trasmette gli impulsi a distanza.

Potenziale generatore e corrente generatrice

Il potenziale generatore è la variazione di potenziale generata nel recettore da uno stimolo. Tale potenziale porta al raggiungimento del valore soglia e all'innesco di una scarica di potenziali d'azione. La frequenza di scarica dei PdA è proporzionale all'intensità dello stimolo, quindi l'ampiezza del potenziale generatore cresce al crescere dell'intensità dello stimolo, si mantiene costante per tutta l'applicazione e poi decresce.

Codificazione della sede

La disposizione spaziale dei recettori contiene informazioni sulle caratteristiche di uno stimolo.