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Sensibilità somatica: tatto, propriocezione e nocicezione

La sensibilità somatica è quella modalità sensoriale che ci permette di raccogliere informazioni provenienti da tutte le parti del corpo ed inviarle al sistema nervoso. Più comunemente nota come il senso del tatto, la sensibilità somatica è in realtà una modalità sensoriale ben più complessa che include la sensibilità tattile, ma non si limita ad essa.

Infatti, il complesso sistema di segnali che vengono percepiti nel nostro corpo può essere classificato secondo 2 principi diversi: la provenienza del segnale e la tipologia di informazione che viene trasmessa.

Nel primo caso distinguiamo:

  • esterocezione, cioè l’insieme degli stimoli provenienti dall’esterno dell’organismo e che percepiamo sulla superficie del nostro corpo;
  • propriocezione, cioè le sensazioni che provengono dall’organismo stesso. Essa è legata alla stato dell’organismo stesso e include sensazioni di posizione, equilibrio, distensione e contrazione muscolare.

Nel secondo caso possiamo invece distinguere la sensibilità somatica in:

  • Meccanocezione, che include la sensibilità tattile e di posizione
  • Termocezione, cioè la percezione del caldo e del freddo
  • Nocicezione, cioè la sensazione di dolore, che avverte l’organismo di un avvenuto danno.

Ciascuna di queste sensazioni viene trasmessa tramite recettori specifici, che sono situati ovunque nel nostro corpo, e che sono specializzati verso una di queste diverse modalità sensoriali.

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Sensazioni tattili

Le sensazioni tattili includono la percezione di:

  • contatto
  • pressione
  • vibrazione

Esistono 5 tipi di recettori in grado di trasmettere questi segnali:

Terminazioni nervose libere

Come suggerisce il nome esse sono semplici terminazioni nervose, distribuite ovunque nella pelle e in diversi altri tessuti. Permettono di percepire contatto e pressione.

Corpuscoli di Meissner

I corpuscoli di Meissner sono terminazioni nervose mielinizzate di grosso calibro, incapsultate da tessuto connettivale, con forma allungata. Si trovano nelle zone della pelle prive di peli e sono particolarmente abbondanti sulla punta delle dita e sulle labbra. Questi corpuscoli presentano un’estrema sensibilità e permettono una precisa localizzazione spaziale dello stimolo. Sono recettori a rapido adattamento.

Dischi (o corpuscoli) di Merkel

I corpuscoli di Merkel sono formati da espansioni di terminazioni nervose mielinizzate di grosso calibro. Sono localizzati nel tratto basale dell’epidermide e nei follicoli piliferi. Come i corpuscoli di Meissner sono importanti per discriminare la localizzazione dello stimolo tattile, nonché la consistenza degli oggetti. La differenza coi precedenti è che questi recettori sono ad adattamento molto lento e quindi continuano a trasmettere un segnale anche quando lo stimolo rimane stazionario.

Corpuscoli di Ruffini

I corpuscoli di Ruffini sono terminazioni nervose dendritiche altamente arborizzate, circondate da cellule di Schwann ed incapsulate. Si localizzano negli strati più profondi della pelle, al di sotto del derma, e sono ad adattamento molto lento. Essi sono quindi importanti per trasmettere uno stato di deformazione del tessuto continuo nel tempo.

Corpuscoli del Pacini

I corpuscoli del Pacini sono costituiti da una fibra nervosa centrale mielinizzata, circondata da strati concentrici di tessuto connettivo. Essi si trovano sia al di sotto della pelle che nei tessuti più profondi. Uno stimolo in qualsiasi punto della capsula connettiva andrà a deformare (e quindi stimolare) la fibra centrale. Per questo motivo questi recettori sono sensibili agli stimoli più deboli. Allo stesso modo però, le proprietà viscose della capsula conferiscono loro proprietà di adattamento molto rapido. Il fluido viscoso che la caratterizza si riadatta immediatamente alla deformazione, determinando l’interruzione rapida del segnale nervoso.

Sensazioni di posizione

La sensazione di posizione dipende da numerosissimi fattori che provengono dalla superficie così come dall’interno dell’organismo. Vengono codificate informazioni che vanno dalla sensazione della pianta dei piedi, alla percezione dell’angolazione di tutte le articolazioni nello spazio e nel tempo. Questo implica l’intervento, non solo di recettori tattili superficiali, ma anche recettori profondi su muscoli e articolazioni.
Un esempio di questi ultimi sono i fusi neuromuscolari.

Fusi neuromuscolari

I fusi neuromuscolari sono particolari recettori meccanici situati all’interno dei muscoli striati. Sono costituiti da un fascetto di fibre muscolari, avvolte da una capsula, parallele a quelle del muscolo stesso. Esse quindi si contrarranno e distenderanno alla stessa maniera delle fibre del muscolo nel quale si trovano. Queste fibre sono innervate da 2 tipi di terminazioni nervose: le terminazioni anulo-spirali, ad alta velocità di trasmissione, e le terminazioni a fiorami, a bassa velocità di trasmissione.

Su entrambi i tipi di terminazioni troviamo canali ionici ancorati al citoscheletro che si aprono in seguito allo stiramento del fuso e quindi del muscolo. L’apertura dei canali ionici comporta la formazione di un potenziale d’azione che verrà trasmesso al midollo spinale. Lo stiramento e la contrazione dei muscoli causano il cambiamento dell’angolo delle articolazioni alla quale essi sono legati. Per cui, l’informazione ottenuta dai fusi neuromuscolari permette al midollo spinale di decifrare l’angolazione delle articolazioni. In questo modo questi recettori permettono di determinare e regolare il movimento muscolare.

Termocezione

La percezione della temperatura dipende da 3 tipi di recettori: recettori di freddo, caldo e dolore, i quali si distinguono in base al range di temperatura entro il quale si attivano. L’ultimo tipo permette di percepire temperature estremamente alte o basse che risultano quindi pericolose e comportano sensazioni dolorifiche.

Termocettori

I recettori per il freddo ed il caldo si trovano immediatamente al di sotto della pelle con una proporzione più alta dei primi sui secondi. Per determinare la temperatura corporea il sistema nervoso non si basa sulla frequenza di scarica di singoli recettori, ma confronta l’attività relativa delle 2 classi di sensori.

Tutti i termocettori sono più sensibili ai cambiamenti di temperatura che alle temperature assolute. Ciò vuol dire, per esempio, che quando la temperatura diminuisce la persona sente più freddo rispetto a quando la temperatura rimane fredda ma costante. I recettori per il caldo non sono stati ben descritti e si considera siano principalmente terminazioni nervose libere.

Recettori per il freddo

I recettori per il freddo invece, sono stati identificati. Essi sono fibre nervose mielinizzate di piccolo calibro con diverse ramificazioni che protrudono lungo la superficie inferiore delle cellule epidermiche basali. Questi recettori hanno un’alta capacità di adattamento, che tuttavia non arriva mai al 100%. Ciò comporta che essi rimangano sempre attivi, in maniera tale da fornire continuamente al sistema nervoso informazioni sulla temperatura cutanea, permettendo al corpo di adattarsi conseguentemente.

Nocicezione

La percezione del dolore è un importantissimo meccanismo di difesa sviluppato dagli organismi per rendersi conto dell’avvenuta di un danno ai tessuti sia interni che esterni.

Distinguiamo 2 tipi di dolore:

  • Il dolore acuto o rapido, percepito entro 0,1 secondi dallo stimolo, il quale non è percepito nella maggior parte dei tessuti profondi.
  • Il dolore cronico o lento, percepito più di 1 secondo dopo lo stimolo, aumenta lentamente di intensità e permane per tempi estremamente variabili. È associato di solito ad un grave danneggiamento dei tessuti ed è percepito sia sulla pelle che a livello degli organi interni.
    Il dolore è causato da diversi tipi di stimolo classificati in:
    – Meccanici
    – Termici
    – Chimici

Generalmente il dolore acuto è causato da stimoli meccanici o termici, mentre il dolore cronico può essere causato da tutte e 3 le tipologie.

Dolore riferito

Si parla di dolore riferito quando un individuo percepisce dolore in una regione del corpo distante dal tessuto realmente danneggiato. Questo accade, per esempio, quando un dolore viscerale viene percepito sulla superficie del corpo. Ciò avviene perché al livello del midollo spinale, alcuni rami delle fibre nervose che conducono il segnale di dolore degli organi interni, contattano gli stessi neuroni che ricevono i segnali dolorifici provenienti dalla pelle. In questo modo il segnale sarà, almeno in parte, percepito come proveniente dalla superficie del corpo appunto.

Nocicettori

Tutti i nocicettori sono terminazioni nervose libere, diffuse ovunque nel corpo, dagli strati superficiali della pelle fino agli organi interni, con l’unica eccezione del cervello stesso. A differenza degli altri recettori discussi finora, i nocicettori hanno capacità di adattamento minime o, in alcuni casi, nulle. Addirittura, la loro continua stimolazione può comportare un aumento del segnale trasmesso. L’importanza dell’incapacità dei nocicettori di adattarsi allo stimolo ricevuto risiede nel fatto che, continuare a percepire dolore, è indispensabile per allertare l’individuo della presenza di un danno, fintanto che quest’ultimo non è stato risolto.

Un tessuto danneggiato rilascia nell’ambiente circostante una serie di sostanze chimiche che contribuiscono alla sensazione di dolore. Alcune di queste sono: bradichinica, istamina, acidi, enzimi proteolitici. Esistono poi altri tipi di sostanze non stimolano direttamente i nocicettori, ma ne aumentano la sensibilità, come per esempio le prostaglandine e la sostanza P.

Leggi anche: Recettori sensoriali: classificazione e proprietà

Vie somato-sensoriali

Quasi tutte le informazioni somatosensoriali che provengono dal nostro corpo devono passare attraverso il midollo spinale per poter raggiungere il cervello.

Queste informazioni, che arrivano al midollo attraverso la sua porzione dorsale, possono seguire una tra 3 vie nervose afferenti sensitive:

  • La via delle colonne dorsali lemnisco mediale: costituita da fibre mielinizzate di grosso calibro che trasmettono segnali ad una velocità di 30-110 m/s. Questa via trasmette informazioni che necessitano di essere inviate velocemente e con un’accurata fedeltà spaziale e temporale.
  • La via lemnisco spinale: fibre mielinizzate di dimensioni minori, che trasmettono il segnale ad una velocità di circa 40 m/s. Questa via ha la capacità di trasferire un ampio spettro di sensazioni differenti, inclusi dolore, temperatura, solletico, prurito.
  • La via spino cerebellare: la quale non arriva al cervello ma bensì al cervelletto. Questa via permette il controllo rapido ed automatico del movimento basandosi sulle informazioni ottenute dai fusi neuromuscolari.

Corteccia somato-sensoriale

La regione de cervello deputata a ricevere ed interpretare i segnali provenienti dalle vie somato-sensoriali è la corteccia somato-sensoriale. Essa si trova nella porzione anteriore del lobo parietale. I segnali che provengono dal corpo arrivano alla corteccia somato-sensoriale in maniera invertita, per cui, la porzione sinistra del cervello riceverà le informazioni provenienti dalla parte destra del corpo e viceversa.

Ogni regione della corteccia sensoriale riceve informazioni provenienti da una precisa regione del corpo. A regioni più sensibili, come le mani o le labbra, dove sono presenti moltissimi recettori sensoriali, saranno dedicate aree della corteccia più ampie rispetto a regioni meno sensibili, come le gambe o il torso. Posteriormente alla corteccia somato-sensoriale troviamo la corteccia associativa somatosensoriale. Cioè quella porzione deputata ad integrare le diverse informazioni ricevute dalla corteccia sensoriale stessa e a decifrarne il significato.

Percezione del dolore

Una curiosità interessante è che, quando si lesiona la corteccia somatosensoriale l’individuo non perde la capacità di percepire dolore. Si pensa che, anche se la corteccia ha un ruolo nell’interpretazione dei segnali dolorosi, la percezione stessa del dolore sia affidata a centri cerebrali inferiori quali il talamo ed il tronco encefalico.

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
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