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Organi sensoriali

Organi sensoriali

Organi che rilevano i segnali provenienti dall'ambiente o dal corpo e li trasmettono al cervello come impulsi nervosi.

Biologia

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Scene

Organi sensoriali

  • occhio
  • orecchio
  • lingua
  • naso
  • pelle

Gli organi di senso del corpo umano sono gli occhi, le orecchie, il naso, la lingua e la pelle. Questi organi servono a rilevare i segnali provenienti dal mondo esterno per mezzo dei cinque sensi di base, ovvero la visione, l'udito, l'olfatto, il gusto e il tatto. La pelle è anche responsabile della percezione degli stimoli termici (caldo o freddo), così come del dolore e della pressione.

Occhio

  • pupilla - Diaframma in grado di regolare la quantità di luce che arriva alla retina. Grazie all'attività dei muscoli lisci dell'iride, la pupilla si restringe in presenza di luce intensa e si dilata nel caso di luce fioca. Il riflesso pupillare è un riflesso involontario, controllato dal tronco encefalico. Un'anormalità del riflesso pupillare può essere dovuta ad una lesione del tronco encefalico.
  • corteccia visiva - Si trova nella corteccia del lobo occipitale.
  • nervo ottico - Detto anche II nervo cranico, trasmette i segnali elettrici dai recettori visivi della retina al cervello.
  • chiasma ottico - In questa zona del cervello si assiste ad un parziale incrocio tra le fibre nervose costituenti i nervi ottici. Di conseguenza, gli impulsi provenienti dalla metà nasale del campo visivo di entrambi gli occhi vengono letti dal lato opposto del cervello, mentre gli impulsi provenienti dalla metà tempiale del campo visivo vengono letti dallo stesso lato del cervello.
  • muscoli extraoculari - Muscoli striati che consentono di muovere il bulbo oculare.
  • ghiandola lacrimale - Secerne la lacrima la cui funzione è quella di mantenere costantemente umidi gli occhi.
  • il meccanismo della visione

La quantità di luce che arriva alla retina viene regolata dal riflesso pupillare. La pupilla, grazie all'attività dei muscoli lisci dell'iride, si restringe in presenza di luce intensa e si dilata in presenza di luce fioca. Il riflesso pupillare è un riflesso involontario, controllato dal tronco encefalico. Di conseguenza, un'anormalità del riflesso pupillare può essere dovuta ad una lesione del tronco encefalico.
I bulbi oculari si muovono grazie ai muscoli extraoculari. Formati da tessuto muscolare striato, i muscoli extraoculari consentono movimenti volontari.

La massa dell'occhio è costituita dal corpo vitreo. Osservando la sezione dell'occhio possiamo vedere tre strati.
Lo strato esterno è la sclera, una membrana molto resistente. La continuazione della sclera nella parte anteriore del bulbo oculare è la cornea. È qui che i raggi luminosi, viaggiando dall'aria alla cornea, subiscono il maggior grado di rifrazione.
Lo strato seguente è la coroide i cui vasi sanguigni forniscono nutrimento ai tessuti oculari. La continuazione della coroide nella parte anteriore del bulbo oculare è costituita dal corpo ciliare e dall'iride. I muscoli lisci dell'iride sono responsabili del riflesso pupillare. L'iride contiene pigmenti che determinano il colore degli occhi, caratteristica che varia da individuo a individuo.
I muscoli ciliari sono i principali responsabili dell'accomodazione, regolando la curvatura del cristallino. Le fibre zonulari collegano il cristallino al corpo ciliare. Anche l'umore acqueo viene prodotto dal corpo ciliare. Se il deflusso dell'umore acqueo viene ostacolato, il liquido si accumula, la pressione intraoculare sale e si sviluppa il glaucoma che in alcuni casi gravi può causare anche la cecità.
Sotto la sclera si trova la retina in cui si forma l'immagine invertita e rimpicciolita. I recettori della retina sono i coni e i bastoncelli. La zona di massima acuità visiva della retina è la macula lutea: al centro della macula ci sono solo coni, mentre alla periferia della macula la proporzione dei bastoncelli aumenta. Il punto cieco è il punto di uscita del nervo ottico, qui non si trovano né coni né bastoncelli.
Gli impulsi elettrici, prodotti dai recettori visivi della retina, vengono trasmessi al cervello dalle fibre del nervo ottico.

Orecchio

  • padiglione auricolare - Conduce le onde sonore nel condotto uditivo esterno. È composto principalmente da tessuto cartilagineo.
  • condotto uditivo esterno - Conduce le onde sonore al timpano. La pelle che riveste il condotto uditivo produce il cerume che protegge la pelle dalle lesioni e infezioni. L'accumulazione del cerume può ostacolare il passaggio del suono nel canale uditivo, causando la perdita temporanea dell'udito.
  • orecchio medio - Contiene la cassa del timpano e gli ossicini. È collegato alla cavità faringea dalla tromba di Eustachio.
  • orecchio interno - È fondamentale per l'udito e l'equilibrio.
  • nervo vestibolococleare - L'ottavo nervo cranico porta al cervello l'impulso formatosi nella coclea. Questo nervo trasmette anche le informazioni responsabili per l'equilibrio.
  • via uditiva - È il prolungamento del nervo uditivo nel cervello. I suoi assoni trasmettono il segnale elettrico alla corteccia uditiva attraverso il talamo.
  • corteccia uditiva - È la regione corticale del cervello, situata nel lobo temporale, qui si forma la sensazione del suono. In base alla frequenza del suono vengono attivati diverse aree della corteccia.
  • tromba di Eustachio - Collega la cavità nasale con l'orecchio medio (cassa del timpano). Permette di equilibrare la pressione tra l'orecchio medio e il mondo esterno. Si apre durante la deglutizione, mentre quando è chiuso, la pressione dell'aria nell'orecchio medio diminuisce, rendendo l'orecchio "tappato". Se la pressione atmosferica esterna cambia, l'orecchio scricchiola in quanto la tromba di Eustachio fa passare l'aria aprendosi (se la pressione esterna è superiore) o espelle l'aria chiudendosi (se la pressione dell'aria esterna è inferiore).
  • processo dell'udito
  • percezione dell'equilibrio

Il suono è la vibrazione dell'aria percepita dalle nostre orecchie. Un orecchio sano è in grado di percepire le onde sonore di frequenza compresa tra i 20 e i 20.000 Hz. Con il progredire dell'età e i danni causati dall'esposizione ai rumori questo range diminuisce gradualmente.

Le onde sonore producono impulsi nell'orecchio interno che tramite la via uditiva centrale e le fibre del nervo vestibolococleare pervengono alla corteccia uditiva, dove viene creata la sensazione del suono.

Il padiglione auricolare immette le onde sonore nel condotto uditivo esterno. Le onde sonore fanno vibrare il timpano il quale chiude il condotto uditivo. La vibrazione del timpano è trasmessa alla coclea dagli ossicini dell'udito: il martello, l'incudine e la staffa.

La base della staffa è collegata alla finestra ovale della coclea. La membrana basilare si prolunga all'interno della coclea fino alla sua estremità in cui ripiega su se stessa assumendo il nome di membrana di Reissner. Le membrane suddividono la coclea longitudinalmente in tre cavità: la scala timpanica, la scala media e la scala vestibolare.

La coclea è colma di un liquido che viene fatto vibrare dal movimento della staffa. I suoni con frequenza più alta vengono assorbiti alla base della coclea e causano la vibrazione della membrana basilare. Mentre le vibrazioni a bassa frequenza, generate da suoni profondi, entrano nella coclea e vengono assorbite dalla sua parte terminale. Suoni con diversa frequenza vengono dunque assorbiti in parti distinte della coclea, ciò prende il nome di tonotopia. Quando viene percepita una vibrazione, si genera un segnale elettrico, che è trasmesso al cervello.

Gli impulsi elettrici nascono nell'organo del Corti. Avanzando attraverso la coclea, le vibrazioni sospingono la membrana tectoria verso le cellule ciliate sulla membrana basilare, che subiscono l'inclinazione delle loro ciglia. Ciò scaturisce nella formazione dell'impulso elettrico. L'organo del Corti è dunque responsabile della trasformazione delle vibrazioni in segnali elettrici. Questi segnali, tramite le fibre del nervo vestibolococleare, arrivano al cervello e per mezzo della via uditiva centrale giungono alla corteccia cerebrale dove si forma la sensazione del suono.

Naso

  • bulbo olfattivo - Le fibre in entrata formano il nervo olfattivo che trasmette gli impulsi prodotti dai recettori. Le fibre in uscita si trovano nel tratto olfattivo e trasmettono gli impulsi al cervello.
  • lamina cribrosa - È la parte sottile e perforata dell'osso etmoide tramite la quale le fibre del nervo olfattivo entrano nel cranio e raggiungono il bulbo olfattivo.
  • osso nasale
  • palato
  • apertura della tromba di Eustachio - La tromba di Eustachio collega la cavità nasale con l'orecchio medio. Tramite esso si equilibra la pressione della cavità timpanica con la pressione dell'aria esterna.
  • percezione degli odori

Molte particelle sospese nell'aria possono stimolare i recettori olfattivi situati nel naso producendo una sensazione di odore nella corteccia cerebrale.
L'olfatto svolge un ruolo importante nella scelta degli alimenti commestibili e nelle relazioni sociali, in quanto tramite esso possiamo riconoscere l'odore caratteristico di un altro individuo. Gli esseri umani e altri primati hanno un senso dell'olfatto relativamente debole rispetto a quello di altri mammiferi, ma nonostante ciò, anche gli esseri umani sono in grado di distinguere migliaia di odori.

La parte sporgente del naso è sostenuta dall'osso nasale e dalla cartilagine collegata ad esso. La cavità nasale è separata dalla cavità orale dal palato e collegata all'orecchio medio dalla tromba di Eustachio. La tromba di Eustachio equalizza la pressione tra l'orecchio medio e l'atmosfera.
La cavità nasale è delimitata nella parte superiore dalla piastra cribriforme, una sottile parte forata dell'osso etmoide dove il nervo olfattivo (o nervo cranico I) attraversa l'epitelio nasale e raggiunge il bulbo olfattivo.

Lingua

  • lingua - Svolge un ruolo importante nella formazione del bolo, nella deglutizione, nel parlare e nella percezione dei sapori. Ci sono delle papille sulla sua superficie che contengono dei recettori gustativi. Le papille gustative si trovano anche sul palato e nella faringe.
  • corteccia gustativa - Gli impulsi generati dai recettori del gusto, vengono commutati dal talamo per poi arrivare qui.
  • senso del gusto
  • nervo sensoriale - Trasmette il segnale dalla lingua al cervello.
  • papille linguali - Piccole strutture sporgenti, situate sulla superficie della lingua, in cui si trovano le papille gustative. Le papille gustative contengono i recettori responsabili della sensazione gustativa.

Il senso del gusto gioca un ruolo importante nella scelta degli alimenti da consumare. Grazie ad esso possiamo scartare quelli velenosi o pericolosi per la nostra salute. I recettori gustativi presenti sulla lingua sono sensibili a sostanze chimiche diverse, ciascuna delle quali produce una sensazione di sapore differente. Gli impulsi generati dai recettori gustativi vengono trasmessi al cervello attraverso i nervi cranici VII, IX e X, quindi commutati dal talamo e infine raggiungono la corteccia gustativa (dove si genera la sensazione del gusto).

Pelle

  • epidermide - I due strati principali sono lo strato corneo e l'epidermide vivente. Lo strato più profondo dell'epidermide vivente è costituito da cellule staminali che sono in grado di dividersi, dando origine a nuove cellule epiteliali. Le nuove cellule spingono quelle più vecchie verso la superficie più esterna. Durante questo processo le cellule accumulano sempre più cheratina, si appiattiscono e muoiono, costituendo lo strato corneo. Questo fenomeno si chiama apoptosi (morte cellulare programmata). Lo strato corneo fornisce così una barriera protettiva; il suo spessore varia da zona a zona in rapporto a eventuali sollecitazioni meccaniche. L'epidermide non contiene vasi sanguignini e si nutre per diffusione dai capillari del derma. Contiene solo terminazioni nervose libere in grado di percepire il dolore.
  • derma - È costituito da tessuto connettivo lasso e contiene sia recettori che vasi sanguigni. Questi vasi sanguigni nutrono l'epidermide in maniera indiretta, per diffusione. Il derma si connette all'epidermide tramite la giunzione dermoepidermica che garantisce un legame sicuro fra i due strati e favorisce il passaggio delle sostanze nutrienti.
  • ipoderma - È costituito essenzialmente da tessuto adiposo che svolge un ruolo importante non solo nella protezione del corpo contro le basse temperature e gli stimoli meccanici, ma anche nell'immagazzinamento di sostanze nutritive e di vitamine liposolubili (A, D, E e K).
  • recettori - Esistono diversi tipi di recettori a seconda della natura dello stimolo (calore, freddo, dolore, pressione, vibrazione).
  • nervo - La pelle è ricca di terminazioni nervose che svolgono un ruolo importante nella percezione del tatto, della temperatura e del dolore.
  • sensazioni cutanee

La pelle, che ricopre la superficie esterna del corpo umano, è l'organo più estesa, che comprende circa il 15-20% della massa corporea media.
La pelle è composta da diversi strati, alcuni dei quali contengono recettori che ha la funzione di raccogliere gli stimoli termici (caldo o freddo), così come quelli meccanici e chimici.
I recettori non sono distribuiti in modo uniforme su tutto il corpo. Ci sono numerosi recettori sui polpastrelli, responsabili della capacità di percepire le caratteristiche delle superficie. Le piante dei piedi, invece, contengono un gran numero di recettori capaci di percepire la variazione di pressione. Gli impulsi formati nei recettori della pelle vengono trasmessi al tronco cerebrale o al midollo spinale attraverso i nervi sensoriali. L'informazione viene elaborata nella corteccia sensoriale del cervello.

Animazione

Narrazione

Gli organi di senso del corpo umano sono gli occhi, le orecchie, il naso, la lingua e la pelle. Questi organi servono a rilevare i segnali provenienti dal mondo esterno per mezzo dei cinque sensi di base, ovvero la visione, l'udito, l'olfatto, il gusto e il tatto. La pelle è anche responsabile del senso di calore, dolore e pressione.

I bulbi oculari sono alloggiati nelle orbite oculari, protetti dalle palpebre, dalle ghiandole lacrimali e dalla congiuntiva. La luce raggiunge l'occhio attraversando un mezzo trasparente fino ad arrivare alla retina, cioè lo strato più interno dell'occhio. La luce che raggiunge l'occhio genera segnali nei recettori della retina, che attraverso il nervo ottico arrivano al centro di visione della corteccia cerebrale.

L'orecchio esterno, medio e interno sono tutti coinvolti nella percezione del suono. Il padiglione auricolare contribuisce a determinare la direzione del suono ed è responsabile della sua trasmissione. Il suono raggiunge l'orecchio medio attraverso il canale uditivo esterno, facendo vibrare gli ossicini uditivi. La vibrazione del suono arriva infine all'orecchio interno e genera impulsi elettrici nei recettori, situati nella membrana basilare della coclea. I segnali elettrici vengono trasmessi alla corteccia uditiva attraverso le fibre del nervo vestibolococleare. Solo l'orecchio interno è coinvolto nel senso dell'equilibrio. I recettori dei canali semicircolari, situati nell'orecchio interno, sono responsabili della percezione della posizione e del movimento della testa.

Durante la percezione degli odori le particelle sospese nell'aria entrano nella cavità nasale e stimolano i recettori dell'epitelio. I diversi recettori sono sensibili ai diversi odori. Gli impulsi prodotti nei recettori raggiungono il bulbo olfattivo e vengono trasmessi alla corteccia cerebrale attraverso le fibre del tratto olfattivo.

I recettori gustativi, situati sulla superficie della lingua e della mucosa del cavo orale, rilevano i diversi sapori del cibo e li convertono in segnali. Le papille gustative, che sono distribuite sull'intera superficie della lingua, sono circondate da una valle che contiene saliva. Le particelle alimentari si trovano in soluzione acquosa nella saliva e raggiungono i recettori gustativi per diffusione. Gli impulsi prodotti nei recettori sono trasmessi alla corteccia gustativa attraverso i nervi cranici VII, IX e X.

La pelle, che ricopre la superficie esterna del corpo umano, è l'organo più estesa, che comprende circa il 15-20% della massa corporea media.
La pelle è composta da diversi strati, alcuni dei quali contengono recettori che hanno la funzione di raccogliere gli stimoli termici (caldo o freddo), così come quelli meccanici e chimici.
I recettori non sono distribuiti in modo uniforme su tutto il corpo. Ci sono numerosi recettori sui polpastrelli, responsabili della capacità di percepire le caratteristiche delle superficie. La pianta del piede contiene un gran numero di recettori capaci di percepire la variazione di pressione. Gli impulsi formati nei recettori della pelle vengono trasmessi al tronco cerebrale o al midollo spinale attraverso i nervi sensoriali. L'informazione viene elaborata nella corteccia sensoriale del cervello.

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