Scienze · 3ª media · Lezione 5 di 5
Il gusto, l’olfatto e il tatto
Scoprire come gusto, olfatto e tatto raccolgono gli stimoli: calici gustativi e cinque sapori, cellule olfattive e bulbo olfattivo, la pelle e i suoi recettori, e perché il sapore è gusto più olfatto.
Teoria in pillole
Il gusto e il tatto seguono lo stesso percorso degli altri sensi, visto nella lezione precedente: lo stimolo raggiunge un recettore, che lo trasforma in un segnale elettrico; il segnale viaggia lungo un nervo fino all’encefalo, e il cervello lo interpreta. Il gusto e l’olfatto hanno chemiocettori, i recettori delle sostanze chimiche: rispondono alle molecole. La pelle ha tre tipi di recettori: meccanocettori, termocettori e nocicettori. L’olfatto è l’eccezione: il suo segnale arriva alla corteccia senza passare dal talamo.
Il gusto si sente soprattutto sulla lingua, ma anche sul palato e in gola. La lingua è un muscolo mobile coperto di papille. Dentro molte papille ci sono i calici gustativi (o bottoni gustativi): gruppi di recettori disposti come gli spicchi di un’arancia, che si aprono sulla superficie con il poro gustativo. I recettori sono chemiocettori e reagiscono alle molecole del cibo sciolte nella saliva. I sapori primari sono cinque: dolce, salato, acido, amaro e umami (il sapore del dado e della salsa di soia). Ogni recettore riconosce uno solo dei cinque.
non tutte le papille hanno calici: le più numerose, piccole e appuntite, non ne hanno; rendono ruvida la lingua e sentono il contatto. I calici gustativi sono circa 10 000 e le loro cellule si rinnovano ogni 10-14 giorni circa: per questo, dopo una scottatura, il gusto torna in una o due settimane. Tutte le zone della lingua con i calici sentono tutti e cinque i sapori: la «mappa della lingua», con il dolce sulla punta e l’amaro in fondo, è sbagliata. I segnali viaggiano soprattutto su due nervi del gusto (facciale e glossofaringeo). Il facciale porta il gusto della parte anteriore della lingua, il glossofaringeo quello della parte posteriore. Arrivano al tronco encefalico, poi al talamo e all’area del gusto (insula). Il disegno mostra una papilla tagliata a metà, con tre calici.L’organo dell’olfatto è il naso. Dalle narici l’aria entra nella cavità nasale. In alto, nel tetto della cavità, ci sono milioni di cellule olfattive, i recettori dell’olfatto (chemiocettori), di circa 400 tipi. Le molecole degli odori si sciolgono nel muco che riveste la cavità e si legano alle ciglia delle cellule olfattive, che mandano un segnale. Le fibre delle cellule attraversano i forellini della lamina ossea e formano il nervo olfattivo (I paio di nervi cranici). Il nervo arriva al bulbo olfattivo, sotto il lobo frontale.
dal bulbo olfattivo il segnale va direttamente all’area olfattiva della corteccia, sulla faccia inferiore del cervello, senza passare dal talamo. Quest’area è vicina alle zone della memoria e delle emozioni: per questo un odore può riportarti in mente un ricordo. Ogni recettore si lega a più molecole e ogni molecola a più recettori: il cervello riconosce un odore dalla combinazione dei recettori che si attivano. Più la sostanza è concentrata, più forte è il segnale. Olfatto e gusto hanno entrambi chemiocettori, e il cervello li combina nel sapore dei cibi. Con il raffreddore il muco è più spesso: le molecole non arrivano ai recettori e senti meno gli odori e i sapori. Il disegno mostra una piccola parte del tetto della cavità nasale, ingrandita.Il tatto ci dice la forma, la morbidezza, la consistenza, il caldo e il freddo, il ruvido e il liscio. Il suo organo è la pelle, l’organo di senso più grande. Ha tre strati: l’epidermide, sottile e più esterna; il derma; l’ipoderma, il più profondo, fatto soprattutto di grasso. Nel derma, nella parte profonda dell’epidermide e nell’ipoderma ci sono i tre tipi di recettori della pelle: i meccanocettori (contatto leggero, pressione, vibrazioni), i termocettori (caldo e freddo) e i nocicettori (dolore). Le loro terminazioni nervose portano i segnali verso il sistema nervoso centrale.
nel disegno i colori sono quelli dei recettori: verde per i meccanocettori (tocco leggero, pressione, radice del pelo), magenta per i termocettori, ocra per i nocicettori. I recettori non sono distribuiti in modo uniforme: sono fittissimi sui polpastrelli e sulle labbra, radi sulla schiena e sulle gambe. I segnali del corpo arrivano al midollo spinale, quelli del viso viaggiano sul nervo trigemino e arrivano al tronco encefalico; poi tutti vanno al talamo e all’area del tatto (giro postcentrale, nel lobo parietale). Ogni zona del corpo ha lì un suo punto: le zone con più recettori hanno più spazio, e disegnando il corpo con quelle proporzioni si ottiene l’homunculus sensitivo.- Il tuffo in acqua fredda. Appena entri il segnale dei recettori del freddo è forte, poi cala anche se l’acqua resta fredda, e ti abitui. I termocettori segnalano soprattutto il cambio di temperatura. Lo stesso vale per i meccanocettori con i vestiti: dopo poco non li senti più. Provalo nel laboratorio «Il tuffo».
- Quanto sei sensibile. Appoggia sulla pelle due punte vicine: sul polpastrello le senti come due anche se distano pochi millimetri; sulla schiena le senti come una sola finché non sono lontane diversi centimetri. Dove i recettori sono fitti distingui due punte vicinissime; dove sono radi no. Provalo con un compasso vero e nel laboratorio «Quanto sei sensibile?».
Il sapore di un cibo è gusto più olfatto: con il naso tappato resta solo il gusto, e molti cibi sanno di poco. Tutte le zone della lingua con i calici sentono tutti e cinque i sapori: la «mappa della lingua» è sbagliata.
Gusto e olfatto hanno entrambi chemiocettori, ma non fanno la stessa strada: il gusto passa dal talamo, l’olfatto no. E la pelle non è sensibile allo stesso modo in ogni punto del corpo.
La mappa
La lezione in un colpo d’occhio: parti dal centro e segui i rami.
Simulazioni
- Gli organi di senso 3D: esplora naso, lingua e pelle in tre dimensioni, segui un odore, un sapore e un contatto dal recettore al cervello, prova i laboratori (il naso tappato, i cinque sapori, il compasso sulla pelle, il tuffo) e gioca al quiz a squadre alla LIM.
- Prima linea: Il gioco della pelle: difendila da raggi UV, batteri, ferite, caldo e freddo mettendo al posto giusto le sue cellule (melanociti, cheratinociti, cellule di Langerhans, ghiandole e recettori). Dieci ondate, poi un quiz finale.
Domande
Asciughi bene la punta della lingua con un tovagliolo e ci appoggi un granello di zucchero: per qualche istante quasi non senti il dolce. Perché?
- A Sulla punta della lingua non ci sono recettori del dolce
- B I recettori del gusto reagiscono alle molecole sciolte nella saliva: senza saliva lo zucchero non li raggiunge
- C Il tovagliolo ha tolto le papille dalla superficie della lingua
- D Il dolce si sente solo se il naso è aperto
Vedi la risposta
Risposta giusta: B. I recettori del gusto reagiscono alle molecole sciolte nella saliva: senza saliva lo zucchero non li raggiunge
I recettori del gusto sono chemiocettori: reagiscono alle molecole del cibo sciolte nella saliva, che entrano nel poro gustativo dei calici. Appena torna la saliva, lo zucchero si scioglie e senti il dolce. Tutte le zone della lingua con i calici, punta compresa, sentono tutti e cinque i sapori; le papille non si staccano con un tovagliolo; e il naso aggiunge l’odore al sapore, ma il dolce lo sente la lingua.
Un compagno dice: «Il gusto, come l’olfatto, arriva alla corteccia senza passare dal talamo». Che cosa gli rispondi?
- A Ha ragione: gusto e olfatto hanno chemiocettori, e per questo saltano il talamo
- B Ha ragione: il gusto va dalla lingua direttamente al cervelletto
- C Non ha ragione: il gusto passa dal tronco encefalico e dal talamo prima di arrivare alla sua area; è l’olfatto a saltare il talamo
- D Non ha ragione: nessun senso passa dal talamo
Vedi la risposta
Risposta giusta: C. Non ha ragione: il gusto passa dal tronco encefalico e dal talamo prima di arrivare alla sua area; è l’olfatto a saltare il talamo
I segnali del gusto viaggiano su due nervi cranici, il facciale e il glossofaringeo, arrivano al tronco encefalico, poi al talamo e infine all’area del gusto (insula). L’olfatto invece va dal bulbo olfattivo alla corteccia senza passare dal talamo. Avere entrambi chemiocettori non decide la strada del segnale; il cervelletto non riceve il gusto; e quasi tutti i sensi passano dal talamo.
Hai il naso tappato per il raffreddore e mangi una mela: il sapore è debole e la distingui a fatica da una patata cruda. Perché?
- A Il sapore è gusto più olfatto: col naso tappato le molecole degli odori non arrivano ai recettori e resta solo il gusto
- B Con il raffreddore la lingua perde le papille e non sente più i sapori
- C I calici gustativi funzionano solo se l’aria passa dal naso alla bocca
- D Il nervo del gusto si blocca quando il naso è chiuso
Vedi la risposta
Risposta giusta: A. Il sapore è gusto più olfatto: col naso tappato le molecole degli odori non arrivano ai recettori e resta solo il gusto
Il sapore di un cibo nasce dall’unione di due sensi: il gusto della lingua e l’olfatto. Col naso tappato, o con il muco più spesso del raffreddore, le molecole degli odori non raggiungono i recettori del naso, e ne resta soltanto il gusto: la mela e la patata cruda sanno di poco e quasi uguale (un po’ dolci). La lingua e i suoi calici gustativi funzionano normalmente.
Nel naso ci sono circa 400 tipi di recettori dell’olfatto, eppure riconosciamo molti più odori di 400. Come è possibile?
- A Ogni odore ha un suo tipo di recettore, e i tipi aumentano con l’età
- B A riconoscere gli odori è il muco, non le cellule olfattive
- C Il talamo trasforma ogni odore in un sapore
- D Ogni molecola si lega a più tipi di recettori: il cervello riconosce l’odore dalla combinazione dei recettori attivati
Vedi la risposta
Risposta giusta: D. Ogni molecola si lega a più tipi di recettori: il cervello riconosce l’odore dalla combinazione dei recettori attivati
Ogni recettore si lega a più molecole e ogni molecola a più recettori. Un odore attiva un gruppo di recettori diversi, e il cervello lo riconosce da quella combinazione: con 400 tipi le combinazioni sono moltissime. I tipi di recettori non aumentano con l’età; il muco scioglie le molecole ma non le riconosce; e l’olfatto non passa dal talamo.
Senti il profumo di una torta appena sfornata e ti torna in mente, all’improvviso, la cucina della nonna. Perché un odore può risvegliare un ricordo?
- A Perché le cellule olfattive conservano la memoria degli odori già sentiti
- B Perché l’area olfattiva della corteccia è vicina alle zone della memoria e delle emozioni
- C Perché il segnale dell’odore passa prima dall’area visiva, che ricorda le immagini
- D Perché l’odore arriva al cervello attraverso la lingua, insieme al sapore
Vedi la risposta
Risposta giusta: B. Perché l’area olfattiva della corteccia è vicina alle zone della memoria e delle emozioni
Dal bulbo olfattivo il segnale va direttamente all’area olfattiva, sulla faccia inferiore del cervello, senza passare dal talamo. Quest’area è vicina alle zone della memoria e delle emozioni: per questo un odore può riportare un ricordo in un attimo. Le cellule olfattive non ricordano, trasformano le molecole in segnali; il segnale dell’odore non passa dall’area visiva; e il profumo arriva ai recettori del naso, non alla lingua.
Un moscerino cammina sul tuo braccio e sfiora soltanto i peli, senza toccare la pelle, eppure te ne accorgi. Come?
- A Attorno alla radice di ogni pelo ci sono meccanocettori: quando il pelo si piega, mandano un segnale
- B I peli sono fatti di cellule nervose e portano il segnale al cervello
- C Lo senti con i termocettori, perché il moscerino è caldo
- D Te ne accorgi solo perché lo vedi con la coda dell’occhio
Vedi la risposta
Risposta giusta: A. Attorno alla radice di ogni pelo ci sono meccanocettori: quando il pelo si piega, mandano un segnale
Alla radice del pelo, nel derma, ci sono meccanocettori che la avvolgono: basta che il pelo si pieghi un poco perché mandino un segnale. Il pelo che sporge dalla pelle non ha nervi; un moscerino non scalda la pelle in modo che tu lo senta; e lo avverti anche a occhi chiusi.
Tieni per un minuto una mano nell’acqua fredda e l’altra nell’acqua calda, poi le immergi tutte e due nella stessa acqua tiepida. Una mano la sente calda, l’altra fredda. Perché?
- A Una delle due mani ha perso i termocettori
- B L’acqua tiepida ha due temperature diverse nei due punti
- C I termocettori segnalano soprattutto il cambio di temperatura: per una mano l’acqua è più calda di prima, per l’altra più fredda
- D Il cervello riceve i segnali delle due mani in momenti diversi
Vedi la risposta
Risposta giusta: C. I termocettori segnalano soprattutto il cambio di temperatura: per una mano l’acqua è più calda di prima, per l’altra più fredda
I termocettori si abituano alla temperatura in cui si trovano e segnalano soprattutto quando cambia. La mano che era nel freddo sente l’acqua tiepida più calda di prima, quella che era nel caldo la sente più fredda: la stessa acqua dà due sensazioni opposte. I recettori non spariscono in un minuto, un’acqua mescolata ha la stessa temperatura dappertutto, e i segnali delle due mani arrivano insieme.
Con un compasso a due punte appoggiato sulla pelle, una persona sente due punte sul polpastrello ma una sola sulla schiena, con la stessa apertura. Come si spiega?
- A La pelle del polpastrello è più sottile e le punte la raggiungono meglio
- B La schiena è più lontana dal cervello, quindi il segnale arriva più debole
- C Sul polpastrello i recettori sono di un tipo che sente solo il dolore
- D Sul polpastrello i recettori del tocco sono molto più fitti che sulla schiena
Vedi la risposta
Risposta giusta: D. Sul polpastrello i recettori del tocco sono molto più fitti che sulla schiena
Dove i recettori sono fitti, ogni punta stimola un recettore diverso e il cervello sente due punte. Dove sono radi, le due punte cadono nella zona sentita da uno stesso recettore e ne senti una sola. I recettori del tocco non sono distribuiti in modo uniforme: sono fittissimi sui polpastrelli e sulle labbra, radi sulla schiena. Per questo nell’area del tatto le dita hanno molto più spazio della schiena.
Palestra del capitolo
Gli esercizi sono nella palestra unica del capitolo: livelli a sblocco, correzione passo passo.
- Palestra del sistema nervoso: Sette livelli, uno per blocco del capitolo: il neurone e l'impulso, il sistema nervoso centrale, il periferico, recettori e percezione, la vista, l'udito e l'equilibrio, gusto, olfatto e tatto.