Fisiologia medica

I RECETTORI

Recettori: particolari strutture che sono capaci di rilevare determinate forme di energia e di trasmetterle al sistema nervoso centrale. Indica qualsiasi struttura capace di rilevare una forma di energia e convertirla in qualcosa che può essere interpretato dall'organismo nel quale il recettore si trova.

Con il termine recettore si indicano quelle speciali strutture nervose che sono capaci di reagire a stimoli, trasformandoli in segnali che il sistema nervoso centrale è capace di comprendere.

Il recettore ha quindi due caratteristiche fondamentali:

1. Deve essere capace di rilevare una certa forma di energia
2. Deve essere poi capace di trasformare questa forma di energia in un linguaggio che il sistema nervoso centrale è in grado di comprendere. Questo segnale è il potenziale d'azione e, quindi, i recettori trasformano le varie forme di energia che ricevono in potenziale d'azione.

Perché un recettore sia capace di reagire ad uno stimolo,

energia è molto alto per esempio se prendo un pugno in un occhio vedo dei punti luminosi perché, pur non essendo l'energia meccanica uni stimolo adeguato per la retina, è stato uno stimolo abbastanza intenso per stimolare lo stesso il recettore: infatti se al posto di un pugno ci si limita a toccare l'occhio, non si rileva alcuna sensazione luminosa. In questo caso, però, il recettore risponde in maniera abnorme, infatti i punti luminosi che si vedono non servono a niente dal punto di vista della vista ma rappresentano solamente la forma del pugno ricevuto.

Uno dei modi per classificare i recettori è distinguerli in base alla provenienza dello stimolo, avremo quindi:

• Esterocettori, che captano stimoli provenienti dal di fuori del corpo (sensazioni esterocettive sono, ad esempio, la vista, l'olfatto, la temperatura, ecc...)
• Enterocettori, che captano stimoli provenienti dall'interno dell'organismo (per esempio...

Dal sistema digerente, dal sistema respiratorio, dal sistema cardiocircolatorio, ecc...)

Propriocettori, che captano stimoli provenienti dall'interno dell'organismo ma che sono informazioni contenenti con la posizione del corpo nello spazio, oppure di varie parti del corpo (l'una rispetto all'altra) - ad esempio gli organi muscolo-tendinei del Golgi e i fusi neuromuscolari sono propriocettori e fanno parte di questa speciale forma di sensazione che è la propriocezione che ha a che vedere con la posizione del corpo nello spazio.

Un altro modo per classificare i recettori è legato alla natura dello stimolo che essi rilevano e riconosciamo:

• Meccanocettori, ad esempio recettori tattili e recettori della pressione arteriosa
• Termocettori, rilevano le variazioni di temperatura
• Chemiocettori, rilevano le variazioni di energia chimica
• Nocicettori, rilevano il dolore
• Fotocettori, rilevano quella particolare radiazione elettromagnetica

chiamata luce- Osmocettori, rilevano le variazioni di pressione osmotica

I recettori, oltre a rilevare una certa energia, devono convertirla in energia elettrica, cioè in potenziale d'azione.

Questa capacità di convertire una forma di energia in un'altra si chiama trasduzione.

Gli stimoli adeguati o quelli inadeguati ad alto livello di energia agiscono sulla membrana del recettore aprendo i canali del sodio permettendo, quindi, al sodio di entrare e depolarizzare la membrana recettoriale. Questa depolarizzazione è proporzionale allo stimolo: tanto più intenso è lo stimolo, tanto più si depolarizza la membrana del recettore.

Quando questa depolarizzazione raggiunge il livello soglia del neurone collegato al recettore, partirà un potenziale d'azione. Inoltre, se lo stimolo viene mantenuto al di sopra della soglia per un certo tempo, si osserva una salva di potenziali d'azione, cioè non ci sarà un potenziale

unico ma una serie di potenziali d'azione che avrà una frequenza tanto maggiore quanto maggiore è l'intensità dello stimolo. La variazione del potenziale di membrana del recettore è proporzionale all'intensità dello stimolo e viene chiamato potenziale generatore o potenziale di recettore.

Ogni neurone sensoriale primario viene attivato da stimoli che interessano un'area specifica: ogni neurone ha un campo recettivo, che è anche detto recettoriale. Il neurone primario fa sinapsi con un neurone secondario, quest'ultimo comunica poi con uno o altri neuroni posti in aree specifiche dell'encefalo, a seconda del tipo di sensazione che si sta trasmettendo.

I campi recettoriali dei neuroni primari si sovrappongono parzialmente; i neuroni primari di campi recettivi contigui solito convergono su un unico neurone secondario. La convergenza permette che stimoli subliminali simultanei possano sommarsi a livello del neurone.

secondario edare, origine ad un potenziale d’azione

Di conseguenza, quando molto neuroni convergono su un singolo neurone secondario, è come se i campi recettoriali di ogni singolo neurone si fondono in un unico grande campo recettivo, che ha dimensioni maggiori e che presenta aree a sensibilità maggiore rispetto ad altre. È la grandezza del campo recettivo del neurone secondario che determina la sensibilità di una determinata zona ad uno stimolo.

Test clinico chiamato test della discriminazione tattile: si ha un compasso con due punte ad una certa distanza l’una dall’altra, esso tocca zone differenti della cute del soggetto, ad esempio la cute che riveste le spalle e la cute che riveste il polpastrello. Se la distanza tra le punte non è eccessiva, quando tocco sulle spalle si sente solo una lieve puntura, mentre quando tocco sul polpastrello si sentono distintamente le due punture: nell’immagine la situazione di sinistra schematizza

La situazione delle spalle, quella di destra quella del polpastrello. Nel primo caso molti neuroni primari convergono su un unico neurone secondario, il cui campo recettivo diventa, quindi, molto ampio: toccare una qualsiasi parte di questo campo recettivo comporta l'attivazione singola del neurone. A destra invece c'è un rapporto di quasi 1:1 tra il neurone primario e il neurone secondario, il campo recettoriale secondario quindi coincide praticamente con quello del neurone primario: si sentiranno quindi due simultanee punture.

Sistema nervoso centrale

Il sistema nervoso centrale deve distinguere 4 proprietà dello stimolo:

• La natura o modalità dello stimolo: ovvero il tipo di energia che viene applicato. La modalità sensoriale, il tipo di sensazione che proviamo, dipende da quali neuroni sensoriali vengono attivati (i neuroni dedicati a percepire la luce daranno una sensazione luminosa anche se venissero stimolati da un'energia meccanica).

Questo caso il sistema funziona solo se è mantenuta l'organizzazione ordinata delle fibre nervose. Fa eccezione l'udito dove la distribuzione dei recettori acustici permette di discriminare le diverse frequenze sonore: si riconosce un tono acuto da uno grave perché nel cervello c'è una distribuzione tomotropica, cioè alcuni neuroni stimolati fanno sentire un suono acuto e altri grave. La direzione del suono viene, invece, riconosciuta perché i suoni provenienti da un lato colpiscono prima i recettori dal lato esposto al suono e, successivamente, il recettore posto dall'altro lato. La sfasatura temporale tra il segnale recepito dai due recettori viene usato dal cervello per riconoscere la direzione di provenienza del suono.

Il sistema nervoso centrale dispone di altri modi per rendere efficiente la localizzazione di uno stimolo, uno di questi si chiama inibizione laterale: si stimola un campo recettoriale di una sensazione (per esempio tattile),

quella sensazione stimola l'area, aggiungendo due collaterali del neurone primario che inibiscono i neuroni secondari dei campi recettoriali contigui a quello stimolato. La sensazione che si avrà sarà che l'area stimolata è sempre la stessa ma stavolta, inibendo le sensazioni tattili delle aree contigue, la sensazione sarà molto più netta e quindi facilmente identificabile.

La durata dello stimolo: dipende dall'inizio e dalla fine del potenziale d'azione. Quando il potenziale generatore supera il livello soglia, iniziano a comparire potenziali d'azione e inizia la sensazione. Quando la stimolazione cessa, il potenziale generatore torna al di sotto del potenziale soglia, finiscono i potenziali d'azione e la sensazione finisce.

L'intensità dello stimolo: si ha un codice di frequenza, ovvero tanto più è intenso lo stimolo tanto più è frequente la scarica di potenziale d'azione.