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Il Sistema Nervoso
Marta Franceschetti
Classe:
Approccio:
IIa Liceo Classico
- Introduzione Storica.
- Approfondimento sul Linguaggio.
Momento del percorso formativo
Mod.1 – Macromolecole biologiche
Mod.2 – La Cellula
Mod.3 – Il Corpo Umano
Sistema Digerente
Sistema Circolatorio
Sistema Respiratorio
Sistema Escretore
Sistema Endocrino
Sistema Riproduttore/
Embriologia
Sistema Nervoso
Prerequisiti:
- Cellula (Strutture e Funzioni)
- Tessuti
- Cenni di Embriologia
(Foglietti Embrionali)
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.
Contenuti e Scansione Temporale
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)
Documento di pratiche
mediche che descrive diversi
traumi cranici.
Per la prima volta è utilizzata
la parola “Cervello”.
Geroglifico “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.
La Filosofia si occupò per
prima del dilemma
dell’identificazione della
sede dell’Anima, cioè delle
funzioni “superiori”
identificate come Mente.
Il filosofo greco Aristotele
(384 - 322 a.C.)
pensava che il cuore, non il
cervello, fosse la sede
dell'intelligenza e del pensiero.
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 chiamò
pneuma (aria, alito, spirito), scrittori seguenti lo
interpretarono come anima.
Vesalio e Varolio (XVI sec)
Abbandonano la teoria
ventricolare a favore della
sostanza cerebrale.
Teoria Frenologica
Le singole funzioni
psichiche posseggono
una localizzazione
materiale in alcune
regioni del cervello.
FJ Gall (1758-1828)
Fu una teoria
combattuta in quanto
lo spirito era
confinato all’interno
di una struttura fisica
JC Spunrzheim
(1776-1832)
Conferma della relazione tra aree cerebrali e funzioni
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)
Struttura…
1906 premio Nobel per la medicina
“in riconoscimento del loro lavoro sulla struttura
del sistema nervoso”.
Camillo Golgi
(1843-1926)
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.
Santiago Ramon y Cajal
(1852-1934)
Fino ad oggi…
Funzioni del Sistema Nervoso
Consente la vita di relazione
Controlla e Regola
le Funzioni vegetative
Stimoli
Interni ed
Esterni
Risposta
Percepire gli stimoli
(variazioni) che pervengono
dall’ambiente esterno e interno
e apportare risposte adeguate
L’insieme delle attività
viscerali (respirazione, battito
cardiaco, digestione…)
Nell’uomo è inoltre sede delle
attività cognitive:
Pensiero, astrazione,
linguaggio
Vie sensoriali
SN
Elaborazione
Controllo
Vie motorie
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 somatico
Stimola i muscoli scheletrici
Sistema nervoso autonomo
Stimola/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 Madre
2. Aracnoide
3. Pia Madre
Tre le membrane più interne e' presente il liquido
cerebrospinale, il cui ruolo e' di
proteggere il cervello.
Midollo Spinale
All’interno del
canale vertebrale.
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
Encefalo
All’interno della
scatola cranica.
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.
Romboencefalo
Struttura più antica presiede alle funzioni fisiologiche essenziali
Midollo allungato
- Controllo battito cardiaco
- Controllo ritmo respiratorio
Ponte + Cervelletto
Mielencefalo
Centro di integrazione e coordinamento
- Controllo dei movimenti muscolari
- Mantenimento dell’equilibrio
- Mantenimento della posizione del corpo
Metencefalo
Mesencefalo
In pesci, anfibi e rettili è
il centro d’integrazione
dei segnali provenienti
dalla periferia.
Raggruppamento funzionale in:
Tronco Cerebrale
Mesencefalo
Prosencefalo: Diencefalo e Telencefalo
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
Diencefalo
- Attività secretiva (Ossitocina, ADH, Fattori di Rilascio)
- Orologio biologico
Telencefalo
Porzione anteriore del tubo neurale. Estensione e
sviluppo più diversificate nei diversi vertebrati.
Telencefalo
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
Aree della corteccia
cerebrale sono state
mappate in base alla
funzione che svolgono: ai
lati della Scissura di
Rolando
Corteccia Motoria
e
Corteccia Sensoriale
Regioni specifiche della
corteccia sensoriale e
motoria corrispondono a
specifiche parti del corpo
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.
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
Il segnale per ogni sensazione è
ugualmente codificato e
trasmesso, ma diversa è l’area
cerebrale verso cui sono diretti.
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.
Struttura dell’Occchio
Schema della Retina
Il Linguaggio
Funzioni superiori:
Attività di integrazione
identificate con “Mente”
• Memoria e Apprendimento
• Il Linguaggio
Capacità di modificazione
del comportamento sulla
base dell’esperienza
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.
Segnale=
Istruzione per un
comportamento
Simbolo=
Guida per la
conoscenza
Evoluzione Biologica e Culturale
…Per alcuni aspetti nella vita di
un individuo non si deve
sempre cominciare da capo…
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”:
Necessità di un appropriato controllo
muscolare e neurale sulla vocalizzazione:
1. Meccaniche
2. Cognitive
Capacità di impiegare vocalizzazioni
per simboleggiare oggetti, processi,
attributi.
-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.
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.
Nell’uomo sono due fasi sovrapposte, l’apprendimento motorio inizia a 5
mesi aggiungendosi a quello percettivo cominciato dal primo giorno.
Aree Cerebrali coinvolte
Identificate dallo
studio di casi di
Afasia =
Alterazione o perdita
delle facoltà del
linguaggio
• 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)
• 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.
fine