H Curtis N S Barnes A Schneck G
H. Curtis, N. S. Barnes, A. Schneck, G. Flores Introduzione alla biologia. azzurro
Capitolo 18 Il sistema nervoso e gli organi di senso
Lezione 1 La struttura del sistema nervoso
Il sistema nervoso è suddiviso in: • Centrale: comprende encefalo e midollo spinale; • Periferico: formato dal sistema somatico e da quello autonomo, che si suddivide a sua volta in simpatico e parasimpatico. Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 5 5
I neuroni • I neuroni sono le componenti fondamentali del sistema nervoso. • Sono cellule specializzate in grado di inviare informazioni da una parte all’altra del corpo. • Sono circondati e nutriti dalle cellule gliali. Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 6 6
I tipi di neuroni In base alle funzioni che svolgono ci sono: • neuroni sensoriali che ricevono informazioni sensoriali e le trasmettono al sistema nervoso centrale; • interneuroni che trasmettono i segnali all’interno dell’encefalo e del midollo; • neuroni motori che mandano impulsi dal sistema nervoso centrale agli organi effettori. Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 7 7
I tipi di neuroni Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 8 8
Il sistema nervoso centrale e periferico • Il sistema nervoso centrale (SNC) è formato da sostanza grigia e sostanza bianca. • Il sistema nervoso periferico (SNP) conduce messaggi dalla periferia del corpo al SNC e viceversa. Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 9 9
Il sistema nervoso periferico SNP somatico comanda i muscoli scheletrici SNP autonomo è costituito da nervi motori che controllano le parti interne dell’organismo. • Sistema simpatico: prepara il corpo all’azione. • Sistema parasimpatico: è coinvolto nelle attività di recupero del corpo. Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 10 10
Il sistema nervoso autonomo (SNA) Il SNA comprende due gruppi di neuroni che costituiscono la divisione ortosimpatica (o semplicemente simpatica) e quella parasimpatica, che hanno azioni contrapposte. 11 Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 Sadava et al. Biologia. blu © Zanichelli editore, 2012 11 11
L’arco riflesso • Le fibre motorie e sensoriali dei nervi spinali si separano in prossimità del midollo spinale. • In esso i neuroni sensoriali, gli interneuroni e i neuroni motori sono spesso connessi tra loro mediante archi riflessi, circuiti neuronali che permettono una risposta rapida a uno stimolo. Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 12 12
Lezione 2 La trasmissione degli impulsi nervosi
L’impulso nervoso • L’impulso nervoso è di natura elettrochimica. • La differenza della quantità di carica elettrica presente tra una regione di carica positiva e una regione di carica negativa è detta potenziale elettrico. Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 14 14
La membrana del neurone Canali Na+ e K+ Il potenziale di riposo è determinato dalla differenza di ioni Na+ e K+ tra l’interno e l’esterno della membrana. Pompa Na+–K+ (ATPasi) La concentrazione di questi ioni è regolata da: + + canali del Na e del K ; pompa sodio-potassio; canali voltaggio-dipendenti. 15 Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 Sadava et al. Biologia. blu © Zanichelli editore, 2012 15 15
Il potenziale di riposo I neuroni possono condurre impulsi nervosi grazie all’esistenza di un potenziale elettrico di membrana. Quando nell’assone non passa un impulso elettrico, il potenziale di membrana è definito potenziale di riposo. 16 Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 Sadava et al. Biologia. blu © Zanichelli editore, 2012 16 16
Il potenziale d’azione 17 Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 Sadava et al. Biologia. blu © Zanichelli editore, 2012 17 17
La propagazione del potenziale - 1 La propagazione dell’impulso nervoso può essere continua, se si ha l’apertura dei canali Na+ e la membrana si depolarizza oltre il valore soglia; i potenziali d’azione si propagano lungo gli assoni non mielinizzati. 18 Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 Sadava et al. Biologia. blu © Zanichelli editore, 2012 18 18
La propagazione del potenziale - 2 La propagazione dell’impulso nervoso può essere saltatoria, ma avviene soltanto negli assoni mielinizzati dove il potenziale d’azione sembra saltare in corrispondenza dei nodi di Ranvier. 19 Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 Sadava et al. Biologia. blu © Zanichelli editore, 2012 19 19
Le sinapsi L’impulso nervoso passa da un neurone all’altro tramite le sinapsi. • Nella sinapsi elettrica il potenziale d’azione si trasmette senza interruzione da un neurone all’altro o dal neurone all’organo effettore; • Nella sinapsi chimica i due neuroni sono separati da uno spazio, chiamato spazio sinaptico. Il messaggio passa grazie a molecole segnale dette neurotrasmettitori. Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 20 20
Le sinapsi chimiche 21 Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 Sadava et al. Biologia. blu © Zanichelli editore, 2012 21 21
I neurotrasmettitori sono sintetizzati nelle terminazioni assoniche dei neuroni presinaptici e impacchettati in vescicole. Possono essere divisi in: • amminoacidi (GABA e acido glutammico); • ammine biogene (dopamina, serotonina, acetilcolina e noradrenalina); • neuropeptidi (endorfine); • neurotrasmettitori gassosi (NO e CO). Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 22 22
I recettori sensoriali Stimoli sensoriali differenti attivano aree cerebrali diverse. I nostri recettori sensoriali sono: • fotocettori per la vista; • chemiocettori per il gusto o l’olfatto; • meccanocettori per il tatto, l’equilibrio e l’udito; • termocettori per distinguere il caldo dal freddo; • recettori per il dolore. Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 23 23
Lezione 3 Anatomia e funzionamento dell’encefalo
Il sistema nervoso centrale (SNC) Il SNC è costituito dall’encefalo e dal midollo spinale. L’encefalo è formato da sostanza grigia e sostanza bianca ed è suddiviso in: prosencefalo; mesencefalo; rombencefalo. 25 Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 Sadava et al. Biologia. blu © Zanichelli editore, 2012 25 25
L’encefalo • Prosencefalo: comprende il cervello (= telencefalo), il talamo e l’ipotalamo (= diencefalo); • Mesencefalo: è costituito da fasci di nervi; • Romboencefalo: comprende midollo allungato, ponte e cervelletto. Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 26 26
Il telencefalo (o cervello) è composto da due emisferi cerebrali, ricoperti dalla corteccia cerebrale e uniti dal corpo calloso. La porzione più antica del telencefalo, in termini evolutivi, viene chiamata sistema limbico. 27 Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 Sadava et al. Biologia. blu © Zanichelli editore, 2012 27 27
La corteccia cerebrale ricopre la superficie degli emisferi, dividendoli in lobi, ed è coinvolta nelle funzioni superiori del sistema nervoso. 28 Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 Sadava et al. Biologia. blu © Zanichelli editore, 2012 28 28
La corteccia motoria e quella somatoestesica primaria La corteccia motoria primaria controlla l’attività dei muscoli, mentre la corteccia somatoestesica primaria raccoglie tutte le informazioni tattili e pressorie. 29 Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 Sadava et al. Biologia. blu © Zanichelli editore, 2012 29 29
L’elaborazione delle informazioni In alcune regioni encefaliche si verifica un’attività di integrazione e coordinamento delle diverse informazioni ed emozioni. • Le aree di elaborazione intrinseca: coordinano le informazini sensoriali. • La formazione reticolare: è responsabile dell’attenzione e della consapevolezza. • Il sistema limbico: elabora informazioni complesse. Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 30 30
Il sonno Durante il sonno il nostro cervello è attivo. I momenti del sonno possono essere suddivisi in: • sonno leggero; • fase intermedia (sonno delta); • terzo stadio di sonno profondo; • quarto stadio o sonno REM, caratterizzato da rapidissimi movimenti oculari. Curtis et al. Introduzione alla biologia. azzurro © Zanichelli Editore 2015 31 31
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