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Organi di senso 1 LICEO SCIENTIFICO STATALE LEONARDO da VINCI di FIRENZE CORSO SPERIMENTALE F DOCENTE Prof. Enrico Campolmi Organi di senso.

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1 organi di senso 1 LICEO SCIENTIFICO STATALE LEONARDO da VINCI di FIRENZE CORSO SPERIMENTALE F DOCENTE Prof. Enrico Campolmi Organi di senso

2 organi di senso 2 Essi sono spesso raccolti in organi di senso, le strutture deputate a rilevare le condizioni dellambiente interno ed esterno allorganismo Recettori sensoriali: sono cellule (spesso neuroni modificati) capaci di trasformare uno stimolo cui vengono sottoposti in un impulso nervoso. I recettori sensoriali possono essere raggruppati in cinque categorie: Chemiorecettori: analizzano chimicamente laria inspirata, i cibi introdotti nella bocca ed i liquidi interni dellorganismo Meccanorecettori: rilevano lenergia meccanica associata a variazioni di pressione, di posizione o alla gravità Fotorecettori: rilevano le variazioni della luce Termorecettori: rilevano variazioni di temperatura Recettori del dolore: sono sensibili alle sensazioni di dolore

3 organi di senso 3 Tipo di recettoreCellula sensorialeStimoloLocalizzazione Termorecettore Terminazione nervosa libera Caldo, freddoPelle Meccanorecettore Cellula ciliata Vibrazione, movimento, gravità Orecchio interno Terminazione nervosa cutanea Vibrazione, movimentoPelle Terminazione nervosa libera StiramentoMuscoli, tendini FotorecettoreBastoncello, conoLuce Retina dellocchio Chemiorecettore Recettore olfattivo Odore (molecole gassose) Naso Recettore gustativo Gusto (molecole in soluzione) Lingua Recettore del dolore Terminazione nervosa libera Sostanze liberate in seguito a danno dei tessuti Tutto il corpo

4 organi di senso 4 Tutti i recettori trasformano lo stimolo cui sono sensibili in impulsi nervosi convogliati verso lencefalo dai neuroni del sistema nervoso sensoriale. Gli impulsi nervosi sono tutti uguali, indipendentemente dallo stimolo che li ha attivati. Il discernimento delle sensazioni avviene nel cervello, perché i vari impulsi attivano aree cerebrali specifiche (visiva, uditiva ecc.). Lintensità dello stimolo fa variare numero e frequenza degli impulsi prodotti; varia inoltre il numero dei recettori attivati dalla stimolazione. Recettore dello zucchero Interneurone «dello zucchero» Cervello Calice gustativo Interneurone «del sale» Recettore del sale Neuroni sensoriali Aumento di dolcezza Calice gustativo Aumento di salinità

5 organi di senso 5 Pelo Tocco leggero Nervo Movimento del pelo Pressione forte Alcune di queste terminazioni nervose sono avvolte da strati di tessuto connettivo, a formare dei corpuscoli, che reagiscono a variazioni rapide della pressione, come quelle generate da un colpo o da una vibrazione. Altre sono invece libere, come quelle che registrano sensazioni di prurito o di solletico, oppure variazioni di pressione più lente (tatto) Altre infine sono associate ai peli, di cui rilevano il piegamento Meccanorecettori della pelle: sono di vari tipi e producono impulsi nervosi quando la loro membrana viene deformata o stirata. Calore Termorecettori: nella pelle ed in alcune mucose vi sono terminazioni nervose libere sensibili alla temperatura e soprattutto alle sue variazioni

6 organi di senso 6 Udito: il suono è prodotto da qualsiasi oggetto che vibra. Lorecchio umano è in grado di rilevare direzione, intensità e altezza di un suono; esso è costituito da tre parti: orecchio esterno, orecchio medio e orecchio interno. Orecchio esterno Orecchio interno Padiglione auricolare Condotto uditivo Tromba di Eustachio Orecchio medio Timpano Lorecchio esterno è formato da padiglione auricolare e condotto uditivo, che raccolgono e convogliano le onde sonore verso il timpano, una membrana che separa lorecchio esterno da quello medio. La forma dellorecchio esterno aiuta inoltre il cervello a localizzare la sorgente sonora

7 organi di senso 7 Staffa Ossa del cranio Canali semicircolari (equilibrio) Nervo acustico Incudine Martello Timpano Finestra ovale (dietro la staffa) Tromba di Eustachio Coclea Sollecitato dalle onde sonore, il timpano vibra, trasmettendo il movimento ai tre ossicini dellorecchio medio (martello, incudine e staffa), che a loro volta mettono in vibrazione la finestra ovale. Poiché questa è molto più piccola del timpano, lintensità della vibrazione risulta amplificata Attraverso la finestra ovale le vibrazioni sono infine trasmesse al liquido della coclea, nellorecchio interno La tromba di Eustachio collega orecchio medio e faringe, consentendo di mantenere entro la cavità timpanica una pressione pari a quella atmosferica

8 organi di senso 8 Canale mediano Osso Nervo acustico Organo del Corti Cellule ciliate Membrana tettoria Neuroni sensoriali Al nervo acustico Membrana basilare Sezione trasversale della coclea Canale superiore Canale inferiore La coclea è divisa per tutta la sua lunghezza in tre cavità, riempite di liquido. Nella cavità mediana, tra la membrana basilare e la membrana tettoria, si trova lorgano del Corti, dotato di speciali cellule ciliate. Quando le vibrazioni nel liquido cocleare piegano tali ciglia, i neuroni sensoriali posti alla base delle cellule generano impulsi nervosi che raggiungono la corteccia uditiva attraverso il nervo acustico

9 organi di senso 9 Il volume del suono dipende dallampiezza delle onde sonore. Onde più ampie producono vibrazioni più forti, che incurvano maggiormente le ciglia e generano una frequenza più elevata di impulsi nervosi. Il tono del suono dipende invece dalla frequenza delle onde sonore: ogni regione della membrana basilare è sensibile a una particolare frequenza ed il cervello discerne quindi laltezza del suono in base alla zona da cui proviene il segnale. La membrana basale infatti è rigida e stretta in prossimità della finestra ovale, mentre è più larga flessibile verso lapice della coclea. Le frequenze elevate (note alte) fanno vibrare soprattutto lestremità vicina alla finestra ovale, mentre le frequenze minori (note più basse) fanno vibrare zone più spostate verso lapice.

10 organi di senso 10 Canali semicircolari Nervo Coclea Orticolo Sacculo Flusso del liquido Cupola Flusso del liquido Cupola Ciglia Cellula ciliata Fibre nervose Direzione del movimento del corpo Nellorecchio interno ha sede anche lorgano dellequilibrio, costituito da tre canali semicircolari e da due concamerazioni dette orticolo e sacculo. Quando la testa si muove il liquido in essi contenuto deforma cellule ciliate, facendo percepire spostamenti in tutte le direzioni dello spazio I disturbi legati al movimento (chinetosi) si hanno quando il cervello rileva un contrasto tra i segnali provenienti dallorgano dellequilibrio e quelli provenienti dagli occhi

11 organi di senso 11 Sclera Cornea Iride Pupilla Umore acqueo Cristallino Retina Vista: i vertebrati possiedono un occhio ad obiettivo fotografico, in quanto è formato da uno strato fotosensibile (retina), una lente per la messa a fuoco (cristallino) ed una serie di muscoli che regolano il punto focale, modificando la curvatura della lente Locchio è rivestito esternamente dalla sclera, robusta membrana connettivale con funzione protettiva, opaca alla luce e di colore bianco. Anteriormente la sclera sfuma in una membrana trasparente, la cornea. Dietro la cornea vi è una cavità riempita da umor acqueo, liquido trasparente che nutre e sostiene il cristallino La quantità di luce che entra nellocchio è regolata da un diaframma, liride, la parte colorata dellocchio, che, secondo le necessità, allarga o restringe un foro: la pupilla

12 organi di senso 12 Dietro la pupilla vi è il cristallino, lente biconvessa formata da fibre proteiche trasparenti, attaccata a fibre muscolari che ne variano la curvatura Sclera Muscolo ciliare Legamento Cornea Iride Pupilla Umore acqueo Cristallino Umore vitreo Coroide Retina Fovea (centro del campo visivo) Nervo ottico Arteria e vena Punto cieco Vi è poi unaltra cavità, riempita da una sostanza gelatinosa trasparente, lumor vitreo, che mantiene la forma e la pressione interna dellocchio. Sulla parete posteriore dellocchio troviamo la retina, un tessuto nervoso pluristratificato contenente i fotorecettori Sotto la retina troviamo infine la coroide, membrana molto vascolarizzata, che nutre le cellule della retina e contiene un pigmento scuro con funzione antiriflesso

13 organi di senso 13 Muscolo ciliare contratto Legamento allentato Coroide Retina Cristallino Luce proveniente da oggetto vicino (raggi divergenti) Visione da vicino (accomodamento) Muscolo ciliare rilassato Legamento contratto Luce proveniente da oggetto distante (raggi paralleli) Visione da lontano Locchio mette a fuoco le immagini sulla retina grazie ai muscoli ciliari, che variano la curvatura del cristallino Quando i muscoli sono invece rilasciati stirano il cristallino distendendolo; in questo caso locchio mette a fuoco oggetti lontani. Per mettere a fuoco oggetti vicini il cristallino deve curvarsi, per far convergere i raggi luminosi. I muscoli ciliari allora si contraggono, allentando la loro tensione e consentendo al cristallino di arrotondarsi

14 organi di senso 14 Forma normale del globo oculare Punto focale Cristallino Retina Lente correttiva divergente Punto focale Occhio miope Forma normale del globo oculare Punto focale Lente correttiva convergente Punto focale Retina Occhio ipermetrope I miopi non mettono bene a fuoco gli oggetti lontani, mentre vedono chiaramente gli oggetti vicini: il globo oculare è più lungo del normale e limmagine si forma davanti alla retina Gli ipermetropi invece non mettono bene a fuoco gli oggetti vicini, mentre vedono chiaramente gli oggetti lontani: il globo oculare è più corto del normale e limmagine si forma dietro alla retina Difetti della vista

15 organi di senso 15 I fotocettori dellocchio umano sono i coni e i bastoncelli Cono Bastoncello Fotorecettori Neuroni Retina Fibre del nervo ottico Nervo ottico Retina Corpo cellulare Bastoncello Cono Membrane discoidali contenenti pigmenti visivi Terminazioni sinaptiche I coni meno sensibili alla luce, sono in grado di distinguere i colori I bastoncelli più numerosi dei coni ed assai più sensibili alla luce (consentono la visione notturna), non distinguono i colori

16 organi di senso 16 Potenziali dazione Olfatto e gusto dipendono da cellula recettrici che captano le sostanze chimiche presenti nellambiente I chemiocettori del naso individuano le molecole disperse nellaria, distinguendo tra circa 50 tipi principali di odori Oltre ai quattro gusti più familiari, (dolce, salato, acido e amaro), ne esiste un quinto, chiamato umami (in giapponese saporito), associato al glutammato monosodico, composto particolarmente presente in carni, formaggi ed altri alimenti ricchi di proteine Bulbo olfattivo Osso Cellula epiteliale Cellula chemiorecettrice Ciglia Cervello Cavità nasale Muco I recettori dei calici gustativi rilevano le molecole in soluzione


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