1. ISTOLOGIA DEL SISTEMA NERVOSO Tessuto nervoso

3. Un tipico neurone, come quello motorio, è formato da un corpo cellulare, diversi dendriti e un assone I neuroni : struttura e funzione Il segnale, trasmesso da altri neuroni, arriva attraverso i dendriti al corpo cellulare o direttamente al corpo cellulare e viene propagato lungo l’assone verso le sue terminazioni ramificate che costituiscono le sinapsi. Il segnale nervoso all’interno del neurone è quindi unidirezionale Propagazione del segnale

4. Le cellule di Schwann , si avvolgono a spirale attorno agli assoni formando una guaina costituita da mielina (un lipide con funzione isolante) . La guaina mielinica, che conferisce alle fibre nervose un colore chiaro, non è continua, ma presenta un certo numero di interruzioni, detti nodi di Ranvier , presenti a intervalli regolari lungo l’assone stesso. Grazie ai nodi di Ranvier, viene accelerata la conduzione dell’impulso nervoso, come vedremo in seguito. Cellule gliali: oligodendrociti (SNC) e cellule di Schwann (SNP)

5. Gruppi di cellule nervose: Sostanza grigia La sostanza grigia è formata da gruppi di corpi cellulari. Questi gruppi sono detti nuclei se si trovano nel SNC e gangli se si trovano nel SNP ↓ ↓ Gruppi di corpi cellulari ↓ ↓ gangli SNP nuclei SNC

6. Gruppi di cellule nervose: Sostanza bianca La sostanza bianca è formata da fasci di assoni rivestiti dalla guaina mielinica, di colore chiaro. Questi fasci sono detti tratti se si trovano nel SNC e nervi se si trovano nel SNP ↓ ↓ Fascio di assoni ↓ ↓ nervi SNP tratti SNC

7. FISIOLOGIA DEL SISTEMA NERVOSO

9. In assenza di impulsi nervosi, sui due lati della membrana dell’assone si registra una differenza di potenziale pari a –70 mV ( potenziale di riposo ), con l’interno carico negativamente rispetto al’esterno Potenziale di riposo

10. Quando l’assone è percorso da un impulso, si registra una rapida inversione di polarità: la carica interna diventa temporaneamente positiva rispetto all’esterno (depolarizzazione). Questa inversione di polarità è il potenziale d’azione Potenziale d’azione

11. Fasi dell’impulso in sintesi Durante il passaggio di un impulso nervoso, la membrana assonica passa dallo stato di riposo (polarizzazione a -70 mV), a uno stato di depolarizzazione, prima graduale (-50mV) e poi rapido (+40 mV). Poi l’interno dell’assone si ripolarizza tornando verso valori negativi. Prima di ritornare allo stato iniziale, l’interno dell’assone subisce una fase di iperpolarizzazione (-80mV), che è fondamentale per la propagazione unidirezionale dell’impulso nervoso.

12. La causa del potenziale di riposo La differenza di potenziale sui due lati della membrana assonica è mantenuta da una proteina, la pompa Na + /K + , che trasporta 3 ioni Na + all’esterno dell’assone e 2 ioni K + all’interno. Inoltre, dal lato interno della membrana è presente un numero maggiore di cariche negative rispetto all’esterno.

13. Come si instaura il potenziale d’azione Quando il neurone riceve uno stimolo adeguato, inizia una lieve depolarizzazione (-50mV) che apre i canali del sodio a controllo di potenziale, permettendo la rapida entrata degli ioni Na + secondo il gradiente di concentrazione; la differenza di potenziale arriva a circa +40 mV

14. Ripolarizzazione Questa depolarizzazione (+40 mV) innesca la chiusura dei canali del Na + a controllo di potenziale e l’apertura dei canali del K + a controllo di potenziale, facendo uscire il K + secondo gradiente di concentrazione e ripolarizzando nuovamente l’interno della membrana. Prima che la pompa Na+/K+ ristabilisca l’equilibrio iniziale, si arriva ad una fase di iperpolarizzazione (-80mV), dovuta all’eccesso di cariche negative all’interno

15. Fibre mieliniche e amieliniche In una fibra amielinica i canali del sodio e del potassio sono disseminati lungo tutta la fibra, mentre in quella mielinica sono presenti solo nei nodi di Ranvier: l’impulso viaggia quindi per salti ed è molto più veloce La fase di iperpolarizzazione impedisce all’impulso nervoso di tornare indietro.

16. Le sinapsi sono giunzioni specializzate tra due neuroni. Sono di due tipi: Sinapsi: giunzioni specializzate tra i neuroni chimiche elettriche ↓ I due neuroni non sono direttamente in contatto , ma presentano uno spazio che separa la cellula presinaptica da quella postsinaptica in cui vengono rilasciati i neurotrasmettitori. I due neuroni sono direttamente in contatto attraverso giunzioni comunicanti che trasmettono l’impulso nervoso senza interruzioni tra i neuroni o da un neurone a un organo effettore (p.e. cuore e canale digerente) ↓

20. Neurotrasmettitori

21. ANATOMIA E FUNZIONE del Sistema Nervoso

25. CIRCUITO SENSORIALE – MOTORIO che prevede l’integrazione da parte dell’encefalo Gli stimoli provenienti dall’esterno sono percepiti dai recettori sensoriali e vengono trasmessi, tramite neuroni sensoriali , al sistema nervoso centrale (SNC), che elabora le risposte e le invia tramite neuroni motori agli organi effettori Stimolo esterno Recettore sensoriale Neurone sensoriale Neurone motorio Effettore -> -> ↓ ← ← Sistema nervoso centrale Risposta corporea allo stimolo esterno Stimolo esterno Recettore sensoriale Neurone sensoriale Neurone motorio Effettore -> -> ↓ ← ← Sistema nervoso centrale Risposta corporea allo stimolo esterno Stimolo esterno Recettore sensoriale Neurone sensoriale Neurone motorio Effettore -> -> ↓ ← ← Sistema nervoso centrale

26. Arco riflesso: circuito sensoriale - motorio che NON prevede l’integrazione da parte dell’encefalo Nel midollo spinale i neuroni sensoriali, gli interneuroni e i neuroni motori sono connessi tra loro mediante archi riflessi. L’arco riflesso permette all’organismo di rispondere rapidamente a uno stimolo esterno

27. Il SNP motorio è suddiviso in: Suddivisione del sistema nervoso periferico motorio La distinzione tra volontario e involontario non è così netta, in quanto un muscolo scheletrico si può muovere involontariamente (come nel caso dell’arco riflesso), oppure la muscolatura liscia o cardiaca può essere controllata (come nel caso del training autogeno) Neuroni motori: corpi cellulari entro il SNC e assoni esterni che raggiungono direttamente gli effettori. VIA AD UN NEURONE Ricevono segnali esterni Neuroni simp. e parasimp.: corpi cellulari all’interno del SNC e assoni esterni, che formano sinapsi con altri neuroni motori esterni, senza raggiungere direttamente gli effettori. VIA A DUE NEURONI Ricevono segnali propriocettivi (interni al corpo) Somatico Autonomo ↓ Controlla l’attività volontaria dei muscoli scheletrici VITA DI RELAZIONE Controlla l’attività involontaria del muscolo cardiaco e della muscolatura liscia presente nei vasi sanguigni e nei sistemi digerente, respiratorio, riproduttore ed escretore e le ghiandole. VITA VEGETATIVA ↓ -> simpatico parasimpatico ->

28. Azioni del simpatico e parasimpatico Il sistema simpatico e parasimpatico sono in genere antagonisti, quindi innervano gli stessi effettori (eccetto le ghiandole surrenali che sono innervate solo dal sistema simpatico) Tuttavia, cooperano tra loro e con il sistema endocrino per mantenere l’omeostasi.

30. Confronto tra parasimpatico e simpatico Il sistema parasimpatico e quello simpatico presentano differenze funzionali e strutturali:

31. Encefalo

32. Suddivisione dell’encefalo L’encefalo rispecchia la tendenza evolutiva alla centralizzazione e cefalizzazione del sistema nervoso. Il livello crescente di complessità dell’encefalo rispecchia la necessità di controllare e integrare funzioni sempre più articolate e fini. Può essere suddiviso nelle seguenti strutture:

33. Suddivisione dell’encefalo Sezione longitudinale dell’encefalo umano romboencefalo prosencefalo

34. Il romboencefalo Il romboencefalo è la struttura più antica dell’encefalo (struttura conservata nelle varie Classi di Vertebrati) e governa le funzioni fisiologiche essenziali; è suddiviso in: midollo allungato ponte cervelletto ↓ È la sede del controllo del ritmo respiratorio e cardiaco, oltre che del riflesso della deglutizione e vomito Connette tra loro parti dell’encefalo; è attraversato da numerosi neuroni, sensoriali o motori ↓ Regola l’equilibrio, coordina i movimenti muscolari di precisione, è coinvolto nella capacità di apprendimento, socializzazione e comunicazione ↓

36. Il prosencefalo Il prosencefalo si suddivide in: diencefalo e telencefalo

39. La corteccia cerebrale è suddivisa in 5 lobi (frontale, parietale, occipitale e 2 temporali), in cui possiamo individuare delle aree specifiche in relazione alla funzione svolta. Le circonvoluzioni e i solchi rendono la superficie della corteccia particolarmente estesa. Esiste una notevole asimmetria tra i due emisferi cerebrali, che ricevono e mandano impulsi in modo “incrociato” La corteccia cerebrale

42. La corteccia sensoriale riceve le informazioni provenienti dalla periferia del corpo Dalla corteccia motoria partono gli stimoli destinati ai muscoli volontari e involontari Organi di senso: homunculus somatosensoriale e motorio La stimolazione di un recettore sensoriale altera la permeabilità di membrana e provoca la liberazione di un nuerotrasmettitore dai terminali sinaptici verso un neurone adiacente, nel quale inizia un potenziale d’azione che trasmette il segnale lungo il sistema nervoso.

43. Organi di senso: vista Gli occhi possiedono fotocettori con cui percepiamo luce-buio e colori  Cornea (membrana di rivestimento trasparente)  iride colorato e pupilla centrale (diaframma che controlla la quantità di luce che entra nell’occhio)  cristallino (lente che può variare la sua curvatura per la messa a fuoco dell’immagine, grazie alla presenza di muscoli ciliari)  umor vitreo (gelatina trasparente)  retina (contiene i fotocettori , coni per i colori e bastoncelli per luce/buio, le cellule bipolari che ricevono il segnale dai fotocettori e lo trasmettono alle cellule gangliari i cui assoni, riuniti in fascio, formano il nervo ottico e si connettono al lobo occipitale nell’area visiva); la fovea è la parte centrale della retina dove l’immagine e più nitida a causa della maggiore concentrazione dei coni  coroide (membrana di rivestimento)  sclerotica (membrana di rivestimento)

44. Organi di senso: udito Orecchio possiede meccanocettori Orecchio esterno  padiglione auricolare  timpano (membrana di separazione tra o. esterno e o. medio) Orecchio medio  tre ossicini (incudine, martello e staffa)  finestra ovale (membrana di separazione tra o. medio e o. interno) Orecchio interno  canali semicircolari (sono l’organo dell’equilibrio)  coclea (è l’organo uditivo) Il suono viene raccolto dal padiglione auricolare e convogliato verso il timpano che vibra e trasmette la vibrazione prima ai tre ossicini dell’o. medio poi alla finestra ovale che vibra a sua volta.  Si generano così onde di pressione nel fluido della coclea.  I meccanocettori sono delle cellule ciliate presenti nell’organo del Corti all’interno del canale centrale cocleare. Le cellule ciliate stimolate inviano neurotrasemttitori a neuroni sensoriali i cui assoni formano il nervo acustico che si connette alla corteccia uditiva dei lobo temporali L’equilibrio  i canali semicircolari sono disposti secondo le tre direzioni dello spazio x,y,z; sono rivestiti da un epitelio ciliato e sono pieni di un liquido gelatinoso nel quale sono sospese piccole concrezioni calcaree chiamate otoliti  I movimenti della testa fanno muovere gli otoliti che sfregando sulle ciglia delle cellule ciliate le stimolano a generare potenziali d’azioni nei vicini neuroni sensoriali

45. Organi di senso: tatto Cute possiede meccanocettori, termocettori, recettori per il dolore, che possono essere liberi o abbinati a peli e follicoli piliferi. Corpuscoli del Pacini sensazioni tattili fini presenti sui polpastrelli e più in profondità nella cute Corpuscoli di Merkel sensazioni tattili più grossolane presenti sui palmi delle mani e sul viso, più superficiali nella cute. Corpuscoli di Meissner sensazioni tattili più grossolane presenti sui palmi delle mani e sul viso più superficiali nella cute.

46. Organi di senso: olfatto Il naso possiede chemiorecettori

47. Organi di senso: gusto Lingua e la bocca possiedono chemiocettori: I bottoni gustativi percepiscono il sapore di un alimento combinando solo 4 principali categorie di sapori: Dolce, amaro, salato, aspro Poiché l’amaro e l’aspro sono spesso associabili a cibi tossici e pericolosi, i recettori per queste due categorie di sapori sono particolarmente numerosi e diffusi.

48. Patologie neurologiche