il sistema nervoso marta franceschetti. momento del percorso formativo mod.1 – macromolecole...
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Il Sistema Nervoso
Marta Franceschetti
Momento del percorso formativo
Mod.1 – Macromolecole biologiche
Mod.2 – La Cellula
Mod.3 – Il Corpo UmanoSistema DigerenteSistema CircolatorioSistema RespiratorioSistema EscretoreSistema EndocrinoSistema Riproduttore/Embriologia
Sistema Nervoso
Prerequisiti:
- Cellula (Strutture e Funzioni)
- Tessuti
- Cenni di Embriologia
(Foglietti Embrionali)
Classe:
IIa Liceo Classico
Approccio:
- Introduzione Storica.
- Approfondimento sul Linguaggio.
Contenuti e Scansione Temporale
Obiettivi
- Conoscere le strutture anatomiche e di base del Sistema Nervoso (Centrale e Periferico).
- Intuirne la complessità che si rispecchia nella difficoltà di indagine e nella superiorità delle funzioni svolte.
Ore Contenuti
1
• Introduzione storica• Funzioni del Sistema Nervoso• Il Neurone e la trasmissione dell’impulso
1
• Schema Anatomico Generale• Sistema Nervoso Periferico• Risposta Riflessa
1 • Sistema Nervoso Centrale
1• Aree della corteccia cerebrale• Organi di senso – La vista
1• Funzioni superiori
- Il Linguaggio
2 Verifica e restituzione alla classe
3000 a.C. Papiro Chirurgico (di Edwin Smith)
Geroglifico “Cervello”
Documento di pratiche mediche che descrive diversi
traumi cranici.
Per la prima volta è utilizzata la parola “Cervello”.
Gli Egiziani ritenevano il cervello poco importante. Nel processo di mummificazione lo estraevano dal naso e lo gettavano. Gli altri organi erano invece accuratamente conservati in giare poste vicino al
corpo.
Il filosofo greco Aristotele (384 - 322 a.C.)
pensava che il cuore, non il cervello, fosse la sede
dell'intelligenza e del pensiero.
La Filosofia si occupò per prima del dilemma
dell’identificazione della sede dell’Anima, cioè delle
funzioni “superiori” identificate come Mente.
Galeno (Pergamo, 131-201 d.C.)Medico anatomista.
Teoria Ventricolare:Il principio di vita è immateriale e risiede all’interno delle cavità ventricolari del cervello. Lo chiamòpneuma (aria, alito, spirito), scrittori seguenti lo interpretarono come anima.
Vesalio e Varolio (XVI sec)Abbandonano la teoria
ventricolare a favore della sostanza cerebrale.
JC Spunrzheim (1776-1832)
FJ Gall (1758-1828)
Teoria Frenologica
Le singole funzioni psichiche posseggono
una localizzazione materiale in alcune regioni del cervello.
Fu una teoria combattuta in quanto lo spirito era confinato all’interno di una struttura fisica
Nel 1861 individuò nel cervello di un paziente afasico, una lesione in una specifica regione del lobo frontale, denominata ora area di Broca.
Pierre Paul Broca(1824 – 1880)
Un’ulteriore conferma venne nel 1974 dall’identificazione da parte dello psichiatra e neurologo tedesco Karl Wernicke che mise in relazione la distruzione selettiva di un’altra area cerebrale con la perdita della capacità di comprensione del linguaggio. Karl Wernicke (1848 – 1905)
Conferma della relazione tra aree cerebrali e funzioni
Camillo Golgi (1843-1926)
Santiago Ramon y Cajal (1852-1934)
1906 premio Nobel per la medicina“in riconoscimento del loro lavoro sulla struttura
del sistema nervoso”.
Golgi per primo identificò la rete di neuroni considerandoli uno in continuità con l’altro, al contrario Cajal sosteneva la loro contiguità, le cellule sono in comunicazione, ma separate fisicamente.Litigarono durante la cerimonia.
Struttura…
Fino ad oggi…
Funzioni del Sistema Nervoso
Consente la vita di relazione
Percepire gli stimoli (variazioni) che pervengono
dall’ambiente esterno e interno e apportare risposte adeguate
Controlla e Regola le Funzioni vegetative
L’insieme delle attività viscerali (respirazione, battito
cardiaco, digestione…)
Nell’uomo è inoltre sede delle attività cognitive:
Pensiero, astrazione, linguaggioStimoli
Interni ed Esterni
Vie sensoriali
SNElaborazione
ControlloVie motorie
Risposta
Unità funzionale e strutturale del Sistema Nervoso: Il Neurone
Cellula altamente specializzata:
• Corpo cellulare: nucleo, mitocondri, enzimi e organuli per il metabolismo cellulare.
• Dentriti: estroflessioni della membrana, zona di input per la ricezione degli stimoli.
• Assone: lunga estroflessione, via di conduzione dell’impulso nervoso.
Neurone:
1. Eccitabile = capace di ricevere stimoli
2. Asimmetrico = l’impulso procede in modo
unidirezionale
Impulso nervoso = Trasmissione del segnale nervoso basato sull’alterazione del normale equilibrio di cariche elettriche tra il versante interno e quello
esterno della membrana plasmatica, dovuto ad una diversa distribuzione di ioni sodio e ioni potassio all’esterno e all’interno della cellula.
Sinapsi = giunzione specializzata attraverso cui i segnali passano da un neurone all’altro per mezzo del rilascio di particolari sostanze chimiche – neurotrasmettitori-
Cellule della Glia
• Astroglia– Funzione di sostegno e nutritiva
• Oligodendroglia– Formazione e mantenimento della mielina
• Microglia– Azione fagocitaria
Le cellule di Schwann
Si avvolgono a spirale intorno agli assoni dei tratti e dei nervi formando una guaina ricca di lipidi: La Mielina
Struttura generale del sistema nervoso
Sistema Nervoso Periferico = Nervi (prolungamenti assonici dei neuroni)
• Nervi Cranici (sensitivi, motori, misti – nell’uomo 12 paia)• Nervi Spinali – nell’uomo 32 paia
Sistema nervoso somaticoStimola i muscoli scheletrici
Sistema nervoso autonomoStimola/Inibisce:-La muscolatura liscia (vasi sangiugni, apparato difegerente, app. respiratorio, escretore, riproduttore).-Muscolo cardiaco.-Ghiandole.
SNA Parasimpatico
SNA Simpatico
•Coinvolto nell’attività di recupero, di rilassamento.• Rallenta battito cardiaco, stimola organi digestivi.• Acetilcolina.
•Prepara il corpo all’azione, agisce in situazioni di stress.• Aumenta battito cardiaco, inibisce organi digestivi, induce liberazione di glucosio dal fegato• Noradrenalina.
Arco riflesso – riflesso monosinaptico o patellare:
movimento involontario dei muscoli scheletrici
1. Stimolo dal martelletto
2. Impulso trasmesso dal neurone sensoriale entra dorsalemente
3. L’impulso è trasmesso ad un neurone motorio
4. Contrazione del quadricipite
Il Cervello non se ne accorge – “nessuno glielo ha comunicato”
Evoluzione = L’aumento di specializzazione tra le varie parti dell’organismo necessità di una crescente attività di integrazione e di controllo
invertebrati
Sistema Nervoso Centrale: Encefalo e Midollo Spinale
Tre membrane avvolgono, proteggono e nutrono l’encefalo e il MS:
1. Dura Madre2. Aracnoide3. Pia Madre
Tre le membrane più interne e' presente il liquido cerebrospinale, il cui ruolo e' di
proteggere il cervello.
Interneuroni + Corpi cellulari dei neuroni motori i cui assoni si portano in periferia+ Cellule gliali
Insieme dei Tratti = assoni dei neuroni di associazione:- t. ascendenti afferenti;- t. discendenti
Midollo Spinale All’interno del
canale vertebrale.
Durante lo sviluppo embrionale il sistema nervoso centrale si origina dal tubo neurale.
Nell’uomo queste tra vescicole evolvono in 5
In posizione anteriore si formano inizialmente 3
vescicole da cui si originano tre regioni dell’encefalo.
EncefaloAll’interno della scatola cranica.
Mielencefalo
Romboencefalo
Struttura più antica presiede alle funzioni fisiologiche essenziali
Metencefalo
Midollo allungato
- Controllo battito cardiaco
- Controllo ritmo respiratorio
Ponte + Cervelletto
Centro di integrazione e coordinamento
- Controllo dei movimenti muscolari
- Mantenimento dell’equilibrio
- Mantenimento della posizione del corpo
Mesencefalo
In pesci, anfibi e rettili è il centro d’integrazione dei segnali provenienti dalla periferia.
Mesencefalo
Raggruppamento funzionale in:
Tronco Cerebrale
Prosencefalo: Diencefalo e Telencefalo
Diencefalo
Regione in cui transitano la maggior parte delle vie afferenti:
Talamo
Centro di smistamento delle informazioni, contiene la maggior parte dei corpi cellulari dei neuroni che inviano informazioni alla corteccia cerebrale.
Ipotalamo
- Controllo attività legate al sesso, fame, sete, piacere, dolore, rabbia
- Controllo equilibrio termico
- Attività secretiva (Ossitocina, ADH, Fattori di Rilascio)
- Orologio biologico
Telencefalo
Telencefalo
Porzione anteriore del tubo neurale. Estensione e sviluppo più diversificate nei diversi vertebrati.
Telencefalo
• Due Emisferi Cerebrali collegati tra loro da fascio di fibre – Corpo Calloso-
• Corteccia Cerebrale è lo strato superficiale di sostanza grigia la cui enorme
superficie genera pieghe e circonvoluzioni.
Principali solchi e lobi della corteccia cerebrale
dell’uomo
L’estensione della rappresentazione
corticale delle varie regioni è proporzionale
alla densità delle terminazioni nervose
presenti – indice di quanto “interessi” al cervello
ricevere o dare informazioni a queste
regioni.
Aree della corteccia cerebrale sono state mappate in base alla
funzione che svolgono: ai lati della Scissura di
Rolando
Corteccia Motoriae
Corteccia Sensoriale
Regioni specifiche della corteccia sensoriale e
motoria corrispondono a specifiche parti del corpo
I Recettori sensoriali e l’avvio degli impulsi nervosi
1. Percezione da parte dei recettori di stimoli di natura chimica, fisica, meccanica
2. Induzione dell’alterazione della permeabilità di membrana di un neurone sensoriale
3. Innesco e trasporto dell’impulso nervoso in senso centripeto
Corteccia sensoriale per stimoli relativi al
gusto, tatto, temperatura, dolore
Per il senso della vista e dell’udito, più
evoluti e sofisticati si sono evolute
due aree specifiche.
Il segnale per ogni sensazione è
ugualmente codificato e
trasmesso, ma diversa è l’area
cerebrale verso cui sono diretti.
Struttura dell’Occchio
Schema della Retina
Il Linguaggio
Funzioni superiori:
• Memoria e Apprendimento
• Il Linguaggio
Caratteristica distintiva degli esseri umani=
Capacità di apprendere e di utilizzare un linguaggio articolato
Sistema di comunicazione scomponibile in unità più piccole che possono poi essere ricombinate tra loro a piacimento.
Attività di integrazione identificate con “Mente”
Capacità di modificazione del comportamento sulla base dell’esperienza
Segnale=Istruzione per un comportamento
Simbolo=Guida per la conoscenza
…Per alcuni aspetti nella vita di un individuo non si deve sempre cominciare da capo…
Evoluzione Biologica e Culturale
Ognuno può avvalersi dei contributi apportati da innumerevoli altri individui che esistono in altri luoghi e in altri tempi.
Grazie alla cultura e alla sua storia, ogni essere umano è come se avesse a disposizione cento o mille cervelli affacciati sul mondo e aggregati al suo…come per l’espansione della memoria di un computer.
Abilità necessarie per la comunicazione “a parole”:
1. Meccaniche
2. Cognitive
Capacità di impiegare vocalizzazioni per simboleggiare oggetti, processi,
attributi.
Anche il ricevente della comunicazione deve essere in grado di distinguere le
vocalizzazioni e di condividere una conoscenza comune delle entità del
mondo esterno a cui esse si riferiscono.
Necessità di un appropriato controllo muscolare e neurale sulla vocalizzazione:
-Articolazione di bocca, lingua, laringe-Acquisizione del controllo di una specifica regione denominata sostanza grigia periacqueduttale.-Adeguato apparato di percezione uditiva che consenta di udire e distinguere i suoni.
Nell’uomo sono due fasi sovrapposte, l’apprendimento motorio inizia a 5 mesi aggiungendosi a quello percettivo cominciato dal primo giorno.
Identificate dallo studio di casi di
Afasia = Alterazione o perdita
delle facoltà del linguaggio
Aree Cerebrali coinvolte
• Lo stimolo di ascolto della parola giunge all’area uditiva.
• Il segnale giunge all’area di Wernicke dove viene compresa.
• Da qui all’area di Broca e quindi all’area motoria.
• La parola deve essere vista e quindi registrata nella corteccia visiva.
• Il segnale giunge all’area di Wernicke dove viene compresa.
• Ora l’area di Broca deve attivarsi per pronunciare la parola stessa attraverso l’area motoria.
(possedere un’area motoria funzionante non è sufficiente in assenza della regia dei neuroni dell’area di Broca)
fine