Il sistema nervoso e gli organi di senso

1
Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino
Le scienze naturali
Le trasformazioni nella materia
e il corpo umano
2
Capitolo 8
Il sistema nervoso
e gli organi di senso
3
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
Lezione 1
Funzioni e
organizzazione del
sistema nervoso
4
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
1. Perché è necessario avere
un sistema nervoso?
Il sistema nervoso è composto
da una rete di cellule che
funziona in modo estremamente
rapido e complesso per
raccogliere informazioni
dall’ambiente, elaborarle e
attivare risposte adeguate agli
stimoli ricevuti.
5
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
2. Il sistema nervoso si divide in
centrale e periferico
Il sistema nervoso centrale (SNC) comprende:
• encefalo;
• midollo spinale.
Il sistema nervoso periferico (SNP) è costituito da:
• gangli;
• nervi.
6
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
3. I neuroni sono le unità costitutive
del sistema nervoso /1
I neuroni sono cellule
eccitabili, specializzate
nel generare e
trasmettere impulsi
elettrici.
Possiedono un corpo
cellulare, numerosi
dendriti e un assone
che termina con le
sinapsi.
7
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
3. I neuroni sono le unità costitutive
del sistema nervoso /2
8
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
4. Le cellule gliali nutrono
e proteggono i neuroni
Le cellule gliali (o cellule della neuroglia) non sono coinvolte
nella trasmissione dell’impulso nervoso ma hanno una
funzione di sostegno, protezione e nutrimento per i neuroni.
Gli oligodendrociti e le cellule
di Schwann formano le guaine
mieliniche attorno agli assoni.
9
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
Lezione 2
Come funziona
un neurone?
10
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
5. La generazione dell’impulso
nervoso /1
Gli stimoli sensoriali agiscono alterando il potenziale di
membrana, cioè la diversa distribuzione di cariche elettriche
tra il versante interno e quello esterno della membrana
plasmatica.
Se la somma dei segnali che
raggiungono i dendriti supera un
certa valore soglia, si genera un
potenziale d’azione che si
trasmette lungo l’assone.
11
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
5. La generazione dell’impulso
nervoso /2
12
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
6. La trasmissione del segnale
lungo l’assone
La propagazione dell’impulso può essere
continua, negli assoni non mielinizzati, o
saltatoria, negli assoni mielinizzati.
La propagazione saltatoria è molto rapida.
13
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
7. I neuroni interagiscono con le altre
cellule a livello della sinapsi /1
La sinapsi è la regione di connessione tra il terminale
assonico di un neurone e la cellula successiva, che può
essere un altro neurone, una cellula muscolare o una
ghiandola.
Esistono sinapsi elettriche e chimiche.
14
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
7. I neuroni interagiscono con le altre
cellule a livello della sinapsi /2
Nelle sinapsi chimiche, il potenziale d’azione fa rilasciare
neurotrasmettitori (eccitatori o inibitori) che si legano a
specifici recettori sulla membrana postsinaptica.
15
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
8. Esistono molti tipi di
neurotrasmettitori
Nel corpo umano agiscono più di 50 neurotrasmettitori diversi,
di varia natura chimica. Tra i più importanti ci sono
l’acetilcolina, il glutammato, la dopamina e la serotonina.
16
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
9. I potenziali d’azione e la
contrazione muscolare
La contrazione dei muscoli volontari è controllata dai
motoneuroni che formano sinapsi con le fibre muscolari
a livello della giunzione neuromuscolare.
Il movimento dei filamenti di
actina e miosina causa
l’accorciamento del sarcomero.
17
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
Lezione 3
Il sistema nervoso
centrale e periferico
18
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
10. Il sistema nervoso centrale
Il sistema nervoso centrale (SNC) è
il centro responsabile
dell’integrazione delle informazioni
raccolte dall’ambiente e
dell’elaborazione di risposte
adeguate.
Comprende l’encefalo e il midollo
spinale ed è formato da sostanza
bianca e sostanza grigia.
19
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
11. L’encefalo è organizzato
in strutture distinte dedicate
a specifiche funzioni
L’encefalo comprende quattro regioni (cervello, diencefalo,
cervelletto e tronco cerebrale), ciascuna dedicata a funzioni
specifiche.
Il cervello è suddiviso in
due emisferi ed è
responsabile delle facoltà
cognitive superiori
(memoria, pensiero
astratto, apprendimento…).
20
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
12. L’organizzazione della corteccia
cerebrale
La corteccia cerebrale presenta molti ripiegamenti chiamati
circonvoluzioni. Ciascun emisfero è suddiviso in quattro lobi:
frontale, temporale, parietale, occipitale.
21
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
13. Specifiche aree cerebrali sono
coinvolte nell’apprendimento e nella
memoria
L’amigdala e l’ippocampo sono
regioni cerebrali coinvolte
nell’apprendimento e nella memoria
a breve e a lungo termine.
22
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
14. Comprensione e produzione
del linguaggio sono gestite da aree
cerebrali dell’emisfero sinistro
L’area di Broca controlla la
produzione del linguaggio,
mentre l’area di Wernicke è
associata alla sua comprensione.
Nella maggior parte delle
persone queste funzioni sono
controllate dall’emisfero sinistro.
23
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
15. Il sistema nervoso periferico
Il sistema nervoso periferico
(SNP) comprende i gangli e i
nervi.
Nel corpo umano si trovano 12
paia di nervi cranici e 31 paia di
nervi spinali, che trasportano gli
stimoli dall’ambiente al SNC e
inviano le risposte dal SNC agli
organi effettori.
24
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
16. Le suddivisioni del sistema
nervoso periferico /1
Nel sistema nervoso periferico si distinguono due porzioni:
•il sistema nervoso somatico;
•il sistema nervoso autonomo, che comprende
il sistema simpatico e il sistema parasimpatico.
25
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
16. Le suddivisioni del sistema
nervoso periferico /2
26
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
Lezione 4
Gli organi di senso
27
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
17. I recettori sensoriali sono
le nostre finestre sul mondo
Un recettore sensoriale è generalmente il dendrite modificato
di un neurone sensoriale, sensibile a un determinato stimolo
proveniente dall’ambiente. I recettori possono essere
raggruppati in organi sensoriali o disseminati nell’organismo
come singole cellule o piccoli aggregati.
28
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
18. Il gusto e l’olfatto rilevano sapori
e odori /1
I calici gustativi sulla lingua contengono chemiocettori,
sensibili alle sostanze chimiche presenti nei cibi. Dai
chemiocettori dipende il gusto.
29
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
18. Il gusto e l’olfatto rilevano sapori
e odori /2
Le cellule olfattive della cavità nasale captano le sostanze
chimiche volatili e sono responsabili dell’olfatto.
30
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
19. L’occhio è l’organo della vista
e capta gli stimoli luminosi
I fotorecettori (coni e bastoncelli) sono neuroni fotosensibili
presenti nell’occhio, specializzati nel captare gli stimoli
luminosi.
I segnali sono
trasmessi al
cervello che li
interpreta come
immagini.
31
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
20. L’orecchio è l’organo dell’udito
e dell’equilibrio
Le onde sonore fanno
vibrare il timpano e
trasmettono le vibrazioni
all’orecchio interno, dove
stimolano le cellule ciliate
(i recettori).
Il segnale inviato al cervello
è interpretato come suono.
32
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
21. Il tatto permette al cervello di
percepire pressione, temperatura
e calore
Il tatto comprende le sensazioni generate dai meccanocettori,
dai termocettori e dai nocicettori distribuiti in tutto il corpo.
33
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016