Biologia.blu C - Il corpo umano David Sadava, H. Craig Heller, Gordon H. Orians, William K. Purves, David M. Hillis Biologia.blu C - Il corpo umano 1 1

Il sistema nervoso 2 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 2

Il sistema nervoso (SN) Il SN coordina le attività delle diverse parti del corpo e permette di entrare in relazione con l’ambiente esterno, la gestione di tutte le informazioni è centralizzata nell’encefalo. Sistema nervoso centrale (SNC): encefalo e midollo spinale. Sistema nervoso periferico (SNP): nervi e gangli. 3 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 3

Le unità funzionali Le unità funzionali del sistema nervoso sono i neuroni. I neuroni sono cellule eccitabili costituite da: un corpo cellulare, più dendriti e un assone. 4 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 4

Le cellule gliali Le cellule gliali costituiscono circa la metà della massa del sistema nervoso centrale. La glia sostiene le fibre nervose dal punto di vista sia strutturale sia metabolico. 5 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 5

Una cellula gliale particolare Le cellule di Schwann proteggono l’assone con una guaina mielinica, che serve ad aumentare la velocità dell’impulso nervoso lungo l’assone. 6 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 6

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. 7 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 7

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. La concentrazione di questi ioni è regolata da: canali del Na+ e del K+; pompa sodio-potassio; canali voltaggio-dipendenti. Pompa Na+–K+ (ATPasi) 8 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 8

Depolarizzazione e iperpolarizzazione 9 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 9

Il potenziale d’azione 10 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 10

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. 11 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 11

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. 12 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 12

Le sinapsi I neuroni comunicano tra loro e con le cellule bersaglio a livello delle sinapsi; la cellula che manda il segnale è definita presinaptica, quella che riceve il segnale è detta postsinaptica. Le sinapsi possono essere: chimiche, se il segnale passa attraverso un neurotrasmettitore; elettriche, quando i neuroni sono connessi tra loro mediante giunzioni serrate. 13 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 13

Le sinapsi chimiche 14 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 14

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: telencefalo; diencefalo; tronco encefalico; cervelletto. 15 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 15

Il telencefalo 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. 16 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 16

Le altre porzioni dell’encefalo Il diencefalo comprende talamo, ipotalamo ed epifisi. Il tronco encefalico (mesencefalo, ponte e midollo allungato) è posto tra il midollo spinale e il diencefalo. Il cervelletto è posizionato sotto al cervello, controlla la postura e coordina i movimenti. 17 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 17

Le meningi L’encefalo e il midollo spinale sono avvolti da tre membrane di tessuto connettivo, dette meningi: dura madre; aracnoide; pia madre. 18 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 18

Il midollo spinale e i nervi Il midollo spinale porta le informazioni dalla periferia all’encefalo attraverso le vie sensoriali ascendenti e trasferisce le risposte mediante le vie motorie discendenti. I nervi spinali collegano il midollo spinale ai recettori sensoriali, ai muscoli e alle ghiandole. 19 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 19

I riflessi spinali Il midollo spinale può generare semplici risposte involontarie anche senza coinvolgere l’encefalo, come nel caso del riflesso rotuleo o patellare. 20 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 20

Il sistema nervoso periferico (SNP) Il SNP comprende i nervi e i gangli ed è formato da due componenti funzionalmente diverse: il sistema nervoso somatico costituito da neuroni sensoriali, che trasmettono le informazioni percepite, e da neuroni motori, che producono movimenti volontari; il sistema nervoso autonomo che controlla le funzioni involontarie. 21 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 21

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. 22 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 22

La corteccia cerebrale La corteccia cerebrale ricopre la superficie degli emisferi, dividendoli in lobi, ed è coinvolta nelle funzioni superiori del sistema nervoso. 23 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 23

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. 24 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 24

Le sedi cerebrali del linguaggio La PET (tomografia a emissione di positroni) evidenzia le aree corticali che si attivano a seconda delle componenti del linguaggio che vengono espresse, si evidenziano le zone metabolicamente più attive. 25 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 25