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Unità 15 Gli organi di senso Obiettivi Conoscere i diversi tipi di recettori sensoriali degli animali Sapere in che modo il sistema nervoso percepisce.

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Presentazione sul tema: "Unità 15 Gli organi di senso Obiettivi Conoscere i diversi tipi di recettori sensoriali degli animali Sapere in che modo il sistema nervoso percepisce."— Transcript della presentazione:

1 Unità 15 Gli organi di senso Obiettivi Conoscere i diversi tipi di recettori sensoriali degli animali Sapere in che modo il sistema nervoso percepisce ed elabora gli stimoli Conoscere come vengono percepiti i suoni e come viene mantenuto lequilibrio Conoscere le strutture che compongono locchio degli esseri umani Capire le basi fisiologiche del gusto e dellolfatto

2 2 Prova di competenza - Sensi sovraumani Come fanno alcuni animali a orientarsi e cacciare anche al buio?

3 Lezione 1 LA RECEZIONE SENSORIALE 3

4 15.1Gli stimoli sensoriali diventano sensazioni e percezioni nellencefalo Le informazioni inviate dai recettori allencefalo hanno sempre la forma di potenziali dazione La capacità di discriminare tra i diversi stimoli dipende da quale regione dellencefalo riceve il segnale in entrata Quando il potenziale dazione arriva allencefalo genera una sensazione Lencefalo elabora le sensazioni dandone interpretazioni significative: le percezioni 4

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8 STEP BY STEP Che cosa distingue una percezione da una sensazione? Gli stimoli sensoriali diventano sensazioni e percezioni nellencefalo

9 Tutti gli stimoli dono forme di energia e sono rilevati da strutture specializzate in questo compito, i recettori sensoriali I recettori sensoriali convertono lenergia dello stimolo in potenziali dazione

10 Trasduzione sensoriale –Conversione dello stimolo in un segnale elettrico –Lo stimolo genera un potenziale generatore –Il potenziale generatore innesca un potenziale dazione che viene inviato allencefalo I recettori sensoriali convertono lenergia dello stimolo in potenziali dazione

11 Lingua Calice gustativo Poro gustativo Neurone sensoriale Recettori sensoriali Molecola di zucchero Molecola di zucchero (stimolo) Recettore che rileva la presenza di zucchero Membrana del recettore sensoriale Via di trasduzione del segnale Recettori sensoriali Canali ionici Ione Potenziale generatore Neurotrasmettitore Neurone sensoriale Potenziale dazione Potenziali dazione mV Assenza di zucchero Presenza di zucchero 11

12 15.2I recettori sensoriali convertono lenergia dello stimolo in potenziali dazione Lintensità dello stimolo varia la frequenza del potenziale dazione In alcuni recettori sensoriali la ripetizione dello stimolo –Genera un adattamento sensoriale –Il recettore sensoriale diventa meno sensibile –In questo modo lencefalo smette di ricevere informazioni che lo sovraccaricherebbero inutilmente 12

13 Sugar receptor Interneurone dello zucchero Interneurone del sale Recettore che rileva la presenza di sale Calice gustativo Neuroni sensoriali Telencefalo Calice gustativo Assenza di zucchero Assenza di sale Dolcezza crescente Sapidità crescente 13

14 15.2I recettori sensoriali convertono lenergia dello stimolo in potenziali dazione STEP BY STEP Che cosa si intende per trasduzione sensoriale? 14

15 A seconda del tipo di segnale al quale rispondono, i recettori sensoriali possono essere classificati in cinque categorie generali Nocicettori Termocettori Meccanocettori Chemocettori Recettori elettromagnetici Recettori sensoriali specializzati rilevano cinque diverse categorie di stimoli

16 Nocicettori: sono i recettori del dolore Termocettori: quelli presenti nella pelle rilevano la temperatura esterna; altri più in profondità rilevano la temperatura del sangue Meccanocettori: sono stimolati da varie forme di energia meccanica –Contatto lieve / pressione –Tensione dei muscoli –Suono Recettori sensoriali specializzati rilevano cinque diverse categorie di stimoli

17 Caldo Epidermide Contatto lieve Dolore Freddo Pelo Forte pressione Movimento del pelo Tessuto connettivo Nervo Derma 17 I recettori presenti nellepidermide e i recettori tattili alla base dei peli sono dendriti nudi I dendriti delle cellule sensoriali che si trovano nel derma sono avvolti da una o più lamine di tessuto connettivo

18 Ciglia della cellula recettrice Neurotrasmettitore a livello della sinapsi Neurone sensoriale Potenziali dazione Potenziali dazione Cellula recettrice a riposo 1 23 Più neurotrasmettitori Liquido che si sposta in una direzione Liquido che si sposta in unaltra direzione Meno neurotrasmettitori 18

19 Potenziali dazione Potenziali dazione Ciglia della cellula recettrice Neurotrasmettitore a livello della sinapsi Neurone sensoriale Cellula recettrice a riposo 1 19

20 Più neurotrasmettitori Liquido che si sposta in una direzione 2 20

21 Liquido che si sposta in unaltra direzione Meno neurotrasmettitori 3 21

22 Chemocettori: sono specializzati nel rilevamento di sostanze chimiche Nellambiente esterno Nellambiente interno Recettori sensoriali specializzati rilevano cinque diverse categorie di stimoli

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24 Recettori elettromagnetici: rilevano lenergia che si propaga a diverse lunghezze donda, sotto forma di –Elettricità –Magnetismo –Luce (fotocettori) Recettori sensoriali specializzati rilevano cinque diverse categorie di stimoli

25 Occhio Recettori per le radiazioni infrarosse 25

26 STEP BY STEP Qual è il tipo di recettore coinvolto in ciascuno dei seguenti sensi umani? vista gusto udito olfatto tatto Recettori sensoriali specializzati rilevano cinque diverse categorie di stimoli

27 Lezione 2 LUDITO E LEQUILIBRIO 27

28 Lorecchio umano convoglia le onde sonore –Dal padiglione auricolare –Al condotto uditivo –Al timpano –Il timpano trasmette le vibrazioni a una catena di ossicini –Martello Incudine Staffa –La staffa, attraverso la finestra ovale, trasmette le vibrazioni alla coclea dove vengono convertite in segnali nervosi dallorgano di Corti Lorecchio converte la pressione generata dalle onde sonore in potenziali dazione percepiti come suoni

29 Orecchio interno Padiglione auricolare Condotto uditivo Timpano Orecchio medio Tromba di Eustachio Orecchio esterno 29

30 Le vibrazioni della finestra ovale producono onde di pressione nel fluido contenuto nella coclea –Le onde di pressione fanno piegare le ciglia delle cellule ciliate allinterno dellorgano di Conti –Quando le ciglia si piegano inducono un potenziale generatore e la cellula libera un neurotrasmettitore –Il neurotrasmettitore viene captato da un neurone sensoriale che attraverso il nervo acustico invia un potenziale dazione allencefalo Lorecchio converte la pressione generata dalle onde sonore in potenziali dazione percepiti come suoni

31 Martello Incudine Staffa Ossa del cranio Canali semicircolari (servono per lequilibrio) Nervo acustico, diretto al cervello Coclea Tromba di Eustachio Finestra ovale (dietro alla staffa) Timpano 31

32 Canale mediano Osso Canale superiore Nervo acustico Canala inferiore Organo di Corti Sezione trasversale della coclea Cellule ciliate Membrana basilare Membrana tettoria Neuroni sensoriali al nervo acustico 32

33 Osso Canale mediano Canale superiore Canale inferiore Nervo acustico Organo di Corti Sezione trasversale della coclea 33

34 Cellule ciliate Membrana basilare Membrana tettoria Neuroni sensoriali al nervo acustico 34

35 Le vibrazioni provenienti dal timpano sono amplificate nellorecchio medio Lorecchio converte la pressione generata dalle onde sonore in potenziali dazione percepiti come suoni

36 Orecchio esternoOrecchio medio Orecchio interno Padiglione auricolare Condotto uditivo timpano martello, incudine e staffa Finestra ovale Canali della coclea superiore e mediano inferiore Pressione Una vibrazione Ampiezza Amplificazione nellorecchio medio Stimolazione dellorgano del Corti Tempo 36

37 Volume e tono –Più alto è il volume di un suono maggiore è la frequenza dei potenziali dazione generati nei neuroni sensoriali –Ogni regione della membrana basilare è più sensibile a una particolare frequenza, e la regione che vibra più energicamente in ogni istante invia il maggior numero di potenziali dazione ai centri uditivi dellencefalo –Lencefalo interpreta linformazione e ci dà la percezione del tono Lorecchio converte la pressione generata dalle onde sonore in potenziali dazione percepiti come suoni

38 STEP BY STEP In che modo lorecchio converte le onde sonore (che viaggiano nellaria) in onde di pressione che si trasmettono nel fluido della coclea? Lorecchio converte la pressione generata dalle onde sonore in potenziali dazione percepiti come suoni

39 15.5Lorgano dellequilibrio risiede nellorecchio interno Nellorecchio interno sono presenti diverse strutture piene di liquido che rilevano la posizione e i movimenti del corpo: –Tre canali semicircolari –Lotricolo –Il sacculo Queste strutture per lequilibrio sfruttano tutte la deformazione delle ciglia specializzate delle cellule ciliate per rilevare posizione movimento del corpo 39

40 Canali semicircolari Nervo Coclea Otricolo Sacculo Flusso del liquido Flusso del liquido Cupola Ciglia Cellula ciliata Cupola Fibre nervose Direzione di movimento del corpo 40

41 15.5Lorgano dellequilibrio risiede nellorecchio interno STEP BY STEP Quale tipo di recettore è comune al senso delludito e a quello dellequilibrio? 41

42 Un occhio alla strada ma non solo Chinetosi (disturbo da movimento) –Deriva dal fatto che il cervello riceve dai recettori dellequilibrio segnali in contrasto con quelli visivi –I segnali contrastanti provocano reazioni di compenso non congruenti a livello muscolare e posturale –I sintomi possono essere alleviati –Chiudendo gli occhi –Limitando i movimenti della testa –Concentrandosi su un orizzonte stabile –Utilizzando farmaci appositi 42 COLLEGAMENTO salute

43 Lezione 3 LA VISTA 43

44 Uno degli organi della vista più semplici è la macchia oculare dei platelminti –Le due macchie oculari forniscono informazioni –Sullintensità della luce –Sulla direzione da cui proviene la luce 44 alla luce dellevoluzione 15.6Nel mondo animale si sono evoluti diversi tipi di occhio

45 Macchie oculari 45

46 Occhio composto –Si trova negli insetti e nei crostacei –È costituito da molti ommatidi, piccole unità in grado di rilevare la luce –Ogni ommatide ha la propria lente –Rilevatori di movimento molto sensibilli –La maggior parte è in grado di distinguere i colori 46 alla luce dellevoluzione 15.6Nel mondo animale si sono evoluti diversi tipi di occhio

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48 Occhio a lente singola –Si è evoluto indipendentemente –In alcuni invertebrati –In alcuni vertebrati –Tra i quali gli esseri umani 48 alla luce dellevoluzione 15.6Nel mondo animale si sono evoluti diversi tipi di occhio

49 Sclera Corpo ciliare Legamento Cornea Iride Pupilla Umore acqueo Cristallino Umore vitreo Coroide Retina Fovea (centro del campo visivo) Nervo ottico Arteria e vena Punto cieco 49

50 STEP BY STEP Quale struttura ottica tipica si trova negli occhi di insetti e calamari, ma è invece assente in quelli delle planarie? 50 alla luce dellevoluzione 15.6Nel mondo animale si sono evoluti diversi tipi di occhio

51 Gli esseri umani hanno occhi a lente singola –La cornea consente alla luce di entrare nellocchio e contribuisce alla messa a fuoco Accomodamento –Nei mammiferi il cristallino può cambiare forma per mettere a fuoco la luce sulla retina –In altri animali (come i calamari e molti pesci) il cristallino è rigido e la messa a fuoco viene effettuata allontanandolo o avvicinandolo alla retina Gli occhi a lente singola mettono a fuoco la luce modificando la posizione o la forma del cristallino

52 Muscolo ciliare contratto Legamenti allentati Luce proveniente da un oggetto vicino (raggi divergenti) Visione da vicino (accomodamento) Cornea Sclera Coroide Retina Cristallino Muscolo ciliare rilasciato I legamenti esercitano una trazione sul cristallino Luce proveniente da un oggetto lontano (raggi paralleli) Visione da lontano 52

53 STEP BY STEP Ordina le seguenti parti dellocchio nellesatta sequenza in cui vengono incontrate dalla luce in entrata pupilla retina cornea cristallino umore vitreo umore acqueo Gli occhi a lente singola mettono a fuoco la luce modificando la posizione o la forma del cristallino

54 Quando la vista è difettosa Acuità visiva: è la capacità degli occhi di distinguere i dettagli fini I più comuni difetti della vista sono causati da problemi nella messa a fuoco della luce sulla retina –Questi difetti possono essere corretti con lenti che distorcono la luce rendendo possibile la messa a fuoco 54 COLLEGAMENTO salute

55 Miopia: il bulbo oculare è più lungo del normale e per questo il cristallino non riesce ad appiattirsi abbastanza per mettere a fuoco oggetti lontani –Il difetto può essere corretto con una lente divergente 55 Quando la vista è difettosa COLLEGAMENTO salute

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58 Presbiopia: il bulbo oculare è più corto della norma, oppure il cristallino a perso di elasticità e non riesce a ispessirsi a suficenza da mettere a fuoco limmagine sulla retina –Può essere corretto con una lente convergente Astigmatismo: il cristallino o la cornea sono disomogenei e la luce viene messa a fuoco in punti diversi –Può essere corretto con una lente asimmetrica 58 Quando la vista è difettosa COLLEGAMENTO salute

59 15.8La retina umana contiene due tipi di fotocettori: i coni e i bastoncelli Coni –Sono stimolati dalla luce intensa e ci permettono di distinguere i colori –Contribuiscono poco alla visione notturna Bastoncelli –Sono estremamente sensibili alla luce e ci permettono di vedere con la luce fioca della notte –Non rilevano i colori 59

60 Corpo cellulare Bastoncello Terminazioni sinaptiche Cono Dischi membranosi contenenti pigmenti visivi 60

61 Retina Fibre del nervo ottico Neuroni Fotorecettori Cono Bastoncello Retina Nervo ottico 61

62 STEP BY STEP Spiega perché la nostra visione notturna è composta prevalentemente da immagini grigie e non colorate La retina umana contiene due tipi di fotocettori: i coni e i bastoncelli

63 Lezione 4 IL GUSTO E LOLFATTO 63

64 Gusto e olfatto –Dipendono da cellule recettrici che rilevano le sostanze chimiche presenti nellambiente I recettori del gusto e dellolfatto rilevano le sostanze chimiche nellambiente esterno

65 Recettori dellolfatto –Sono neuroni sensoriali che rivestono la parte superiore della cavità nasale –Mandano impulsi lungo i loro assoni direttamente al bulbo olfattivo dellencefalo –Sono in grado di captare circa cinquanta tipi di odori (pungente, fruttato, aromatico ecc. ) e migliaia di odori specifici 65

66 Recettori del gusto –Si trovano nei calici gustativi localizzati sulla lingua –Cinque categorie di sapori –Dolce –Acido –Salato –Amaro –Umami I recettori del gusto e dellolfatto rilevano le sostanze chimiche nellambiente esterno

67 Encefalo Cavità nasale Bulbo olfattivo Osso Cellula epiteliale Neurone sensoriale (chemo- cettore) Ciglia Muco Potenziali dazione 67

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69 STEP BY STEP Qual è la differenza strutturale fondamentale tra i recettori del gusto e quelli dellolfatto? I recettori del gusto e dellolfatto rilevano le sostanze chimiche nellambiente esterno


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