Tutti i segnali che arrivano dal mondo esterno sotto forma di luce, odore, sapore, contatto, devono essere processati a livello del sistema nervoso centrale per poter essere interpretati come tali. Affinché segnali specifici raggiungano i corrispondenti set di neuroni in grado di decodificarli, il corpo necessita di recettori dedicati a ciascun tipo di stimolo, questi sono i recettori sensoriali.

Questi recettori si trovano alla fine di fibre nervose lungo le quali il segnale potrà viaggiare sino alla regione del cervello specifica. Quindi per esempio, i recettori della cornea trasporteranno il loro segnale lungo il nervo ottico, fino alla corteccia visiva, che tradurrà l’informazione ricevuta e ci permetterà di “vedere” le diverse forme e colori. Contemporaneamente, il sistema nervoso manda indietro dei segnali per adattare la risposta del corpo alla sensazioni percepite.

Recettori sensoriali

Esistono 5 tipi di recettori sensoriali:

• Meccanocettori: sensibili a compressione o stiramento meccanico
• Termocettori: sensibili a cambiamenti della temperatura
• Nocicettori: i quali percepiscono un danno fisico o chimico nei tessuti determinando la sensazione di dolore
• Chemocettori: sensibili a diverse sostanze chimiche, permettendo quindi di percepire odori, sapori, nonché la concentrazione di anidride carbonica e ossigeno nel sangue e l’osmolarità dei fluidi corporei
• Fotorecettori: presenti sulla retina degli occhi, i quali reagiscono alla luce (ergo alle onde elettromagnetiche). Ognuno di questi recettori sarà in grado di rispondere solamente allo stimolo specifico che lo caratterizza e resterà silente in presenza di altri, sono cioè recettori unimodali.

Proprietà dei recettori sensoriali

Potenziale di recettore

Come già sappiamo, i segnali che possono viaggiare lungo una fibra nervosa sono segnali elettrici, sotto forma di potenziali d’azione. Quando i recettori sensoriali percepiscono lo stimolo al quale sono sensibili si ha un cambiamento della permeabilità della loro membrana, determinando l’apertura di canali ionici e quindi un cambiamento del potenziale. Quando questo supera un certo valore soglia si innesca un potenziale d’azione lungo la fibra nervosa.

La frequenza dei potenziali d’azione aumenta proporzionalmente all’ampiezza dei potenziali di recettore. L’ampiezza del potenziale di recettore aumenta in base all’intensità dello stimolo ricevuto. Tuttavia, questo incremento avviene in maniera rapida per stimoli deboli e sempre più lentamente per stimoli via via più intensi. Queste proprietà fanno sì che i recettori sensoriali possano essere sensibili a stimoli anche molto deboli ma non raggiungano la massima frequenza di scarica fino a stimoli estremi, permettendo così un range di risposta molto ampio.

Adattamento del recettore

Un’altra proprietà di tutti i recettori sensoriali è la capacità di adattarsi a qualsiasi stimolo che sia costante nel tempo. Questo significa che, dopo un certo periodo, il recettore non trasmette più alcun potenziale d’azione. Recettori diversi utilizzano diversi meccanismi di adattamento.

Esistono a questo proposito 2 tipologie di recettori:

• recettori tonici, che si adattano molto lentamente e tendono a continuare a mandare impulsi anche molto tempo dopo che lo stimolo si è stabilizzato
• recettori fasici, i quali si adattano molto rapidamente e rispondono prontamente quando il valore dello stimolo subisce una variazione.

Sommazione spaziale e temporale

L’intensità del segnale trasmesso al cervello può essere modulata sia aumentando la frequenza dei potenziali d’azione che arrivano da una stessa fibra nervosa (sommazione temporale), che aumentando il numero di fibre che innervano gli stessi neuroni (sommazione spaziale).

Referenze

• Fisiologia. Molecole, cellule e sistemi, a cura di Egidio D’Angelo e Antonio Peres – Edi ermes
• Textbook of Medical Physiology, thirteenth edition, Guyton and Hall – Elsevier