Introduzione alla neurofisiologia: organizzazione del sistema nervoso

Introduzione alla Neurofisiologia

Introduzione alla
NEUROFISIOLOGIA:
organizzazione del Sistema Nervoso
Docente: M.Stella Valle
m.valle@unict.it
Ricevimento: Torre Sud 6º piano
Dipart. Scienze Biomediche e Biotecnologiche
095 4781328

Componenti del Sistema Nervoso

Emisferi cerebrali, diencefalo,
cervelletto, tronco encefalico e midollo spinale
(analisi e integrazione delle informazioni
sensoriali e motorie)

1
1
COMPONENTI
SENSORIALI

COMPONENTI
MOTORIE

Gangli e nervi
sensoriali

SISTEMA
MOTORIO
VISCERALE

SISTEMA
MOTORIO
SOMATICO

periferico

Recettori sensoriali
(sulla superficie e
all'interno del corpo)

Nervi e gangli del
sistema nervoso
autonomo

EFFETTORI
AMBIENTE
INTERNO
ED ESTERNO

Muscoli lisci,
muscoli cardiaci
e ghiandole

Muscoli
scheletrici
(striati)

centrale

Sistema nervoso

Sistema nervoso
(sezione
simpatica,
parasimpatica
ed enterica)

Nervi motori

Sezioni del Midollo Spinale

Base
C1
~ C1
-
del cranio
C2
= C2
C3
-C3
C4
- C4
Ispessimento
C5
cervicale
C6
-C6
C7
-- C7
C8
-T1
T1
~T2
T2
- T3
T3
- T4
T4
-T5
T5
- T6
T6
-T7
T7
T8
T8
- T9
T9
-T10
T10
-T11
T11
lombare
-T12
T12
L1
L1
-
L2
L2
L3
- L3
-
- L4
L4
L5
L5
Sacro
S1
S2
S3
Termina
del sacc
S4
S5
Nervo coccigeo
Coccige

• Nervi cervicali
• Nervi toracici
• Nervi lombari
• Nervi sacrali e coccigei

Sezioni del midollo spinale a vari livelli
T2
T8
C5
L1
S1
S3
Ispessimento
- C5

Organizzazione dei Neuroni

Sensitive
Motrici
1
Ortosimpatiche
pregangliari
2
Ortosimpatiche
postgangliari

Radice
dorsale

Colonna
dorsale

Corpuscolo
di Pacini

Ganglio della
radice dorsale

Ramo
dorsale

Vasi, muscolatura
liscia, ghiandole
sudoripare,
muscoli erettori
del pelo
nella cute

Muscolo
scheletrico

Ramo ventrale

Ramo comunicante grigio

Radice ventrale

Ganglio della catena
ortosimpatica

Ramo comunicante
bianco

Terminazione
libera

Nervo splancnico

Catena ortosimpatica

Ganglio
ortosimpatico
collaterale

Muscolo
scheletrico

Neurone pregangliare ortosimpatico
che attraversa il ganglio per andare
a sinaptare in un altro ganglio
della catena ortosimpatica
J. Perkins
MS, MFA
DIGN

Neurone sensitivo proveniente
da un viscere addominale

Giunzione neurovegetativa
con la muscolatura liscia,
il muscolo cardiaco, le ghiandole
secretorie, le cellule degli organi
metabolici e le cellule immunitarie

Anatomia dell'Encefalo

ENCEFALO
Corteccia motoria primaria
Solco precentrale
Corteccia del cingolo (limbica)
Lobulo paracentrale
Corteccia associativa somatosensitiva
Corteccia motoria
accessoria
Parientale
Frontale
Limbico
Corpo calloso
Occipitale
Corteccia visiva associativa
Talamo
Corteccia visiva primaria
Scissura calcarina
Ghiandola pituitaria
(ipofisi)
Ponte
Cervelletto
IGN
LEARNING
SYSTEMS

Rulho
Lobo parietale
Solco temporale inferiore
Lobo frontale
Lobo
occipitale
Lobo temporale
Solco centrale
dell'insula
7 Netter
-M.D.
Solco circolare
dell'insula
Insula
Giri brevi
Limen
Giro lungo
C
ION
7 Netter
- M.D.

Corteccia Cerebrale

CORTECCIA CEREBRALE
Corteccia
somatosensitiva
Corteccia
associativa
Corteccia
motrice
Corteccia
viscerosensitiva
Strato molecolare
Strato granulare esterno
Strato medie e grandi
c.piramidali esterne
Strato granulare interno
Strato grandi
c.piramidali interne
Strato delle c.polimorfe
VI
S.+
0
S
t
a
n
7 Netter
- M.D.
Z
a
With
J. Perkins
MS, MFA
CIGN
b
i
Fibre di associazione
-
a
n
C
a
Fibre dirette ad altre parti
della corteccia
Fibre motrici
Assone noradrenergico
dal locus coeruleus
Assone serotoninergico
dai nuclei rostrali del rafe
Fibre afferenti specifiche
Fibre provenienti da altre parti della corteccia

Vie Visive e Riconoscimento

Lobo parietale
Via spazio-visuale:
relazione di posizione tra
gli oggetti nel campo visivo,
analisi del movimento
Lobo frontale
Area temporale
mediana: direzione
selettiva e risposta
motoria
Lobo
occipitale
MT
V3
V2
V4
V1
V3
V2
V4: percezione
della forma e dei colori
Lobo temporale
Via del riconoscimento degli oggetti:
alta risoluzione e forma

Omuncolo Motorio e Sensoriale

Superiore
Superiore
TI
Mano
- Polso
Avambraccio
- Gomito
Braccio
- Spalla
Testa
- Collo
Tronco
Anca -
Medio
Anulare
I- Anulare
- Mignolo
Mano
Polso
- Gomito
Spalla
Tronco
Anca
Pollice
- Naso
- Faccia
Labbro superiore
Emisfero
sinistro
- Faccia
Emisfero
sinistro
Labbra
Vocalizzazione
Mandibola
- Lingua
Sezione trasversale
Salivazione
Deglutizione
Masticazione
Lobo temporale
(b) Omuncolo motorio

Labbra
Labbro inferiore
- Denti, gengive e mandibola
Lingua
-Faringe
Organi addominali
Sezione trasversale
Lobo temporale
Gamba
Indice
-Medio
- Indice
-Pollice
-Collo
I-Fronte
Dita
della mano
Dita
Occhio
Genitali
Dita
della
mano
del piede
I- Palpebra e bulbo oculare
Caviglia
Ginocchio
Piede
Dita del piede
Mignolo
-
(b) Omuncolo sensoriale

Nervi Encefalici

ENERVI
ENCEFALICI
Sensoriali
Motori

1. Olfattivo
   Odorato
2. Trigemino
   Faccia, seni
   nasali e denti
   Muscoli mandibolari
3. Ottico
   Visivo
4. Oculomotore
   Tutti i muscoli oculari eccetto il
   superiore obliquo e il retto laterale
5. Trocleare
   Muscolo
   superiore
   obliquo
6. Facciale
   Lingua,
   palato molle
   Muscoli facciali,
   ghiandole salivari,
   ghiandole lacrimali
7. Abducente
   Muscolo retto laterale
8. Vestibolococleare
   Orecchio
9. Ipoglosso
   Muscoli della lingua
10. Glossofaringeo
    Parte posteriore della lingua,
    tonsille, faringe,
    muscoli faringei
11. Accessorio
    Muscolo sternomastoido
    e trapezio
    Identico
12. Vago
    Cuore, polmoni, tratto
    gastrointestinale, bronchi,
    trachea, laringe
    Identico

Organizzazione Somatotopica

Organizzazione somatotopica dei motoneuroni inferiori
Muscoli
prossimali-
Muscoli
distali

Sistema Nervoso Periferico: Via Efferente

Sistema Nervoso Periferico: via efferente
VIE AUTONOME
Via motoria
somatica
Via
parasimpatica
Vie
simpatiche
Via simpatica
surrenale
SNC
SNC
SNC
SNC
ACh
Recettore
nicotinico
Corteccia
surrenale
Gangli
Midollare
del surrene
A
ACh
Recettore
nicotinico
Ganglio
NA
ACh
Recettore cx
Recettore
muscarinico
Effettori autonomi:
Vaso sanguigno
· Muscolo cardiaco e liscio
Recettore B1
· Alcune ghiandole endocrine ed esocrine
A
· Un tipo di tessuto adiposo
Fit
ACh
Recettore nicotinico
Recettore
B2
Muscolo
scheletrico
LEGENDA
· ACh = acetilcolina
A A = adrenalina
· NA = noradrenalina

Suddivisione del SNA

SUDDIVISIONE DEL SNA
1
1
Parasimpatico
Simpatico
1
1
1
1
1
1
Riposo e digestione:
prevale l'attività
parasimpatica
Attacco o fuga:
prevale l'attività
simpatica

Effetti del Sistema Nervoso Autonomo sugli Organi

Tabella 7-1
Effetti del Sistema Nervoso Autonomo su Alcuni Organi

Cuore

Organo
Effetto della stimolazione simpatica
Effetto della stimolazione parasimpatica
Cuore
Aumento della frequenza cardiaca e
aumento della forza di contrazione di
tutto il cuore
Diminuzione della frequenza cardiaca e
diminuzione della forza di contrazione
solamente degli atri

Vasi Sanguigni

Vasi sanguigni
Costrizione
Dilatazione solamente dei vasi che irrorano il
pene e il clitoride

Polmoni

Polmoni
Dilatazione dei bronchioli (vie aeree)
Costrizione dei bronchioli

Tratto Gastrointestinale

Diminuzione della motilità (movimento)
Aumento della motilità
Tratto
gastrointestinale
Contrazione degli sfinteri (per impedire
l'avanzamento del contenuto dei vari tratti)
Rilasciamento degli sfinteri (per permettere
l'avanzamento del contenuto dei vari tratti)
Inibizione delle secrezioni digestive
Stimolazione delle secrezioni digestive

Vescica Urinaria

Vescica urinaria
Rilasciamento
Contrazione (svuotamento)

Occhio

Occhio
Dilatazione della pupilla
Accomodamento per la visione da lontano
Costrizione della pupilla
Accomodamento per la visione da vicino

Fegato e Cellule Adipose

Fegato (magazzino di
glicogeno)
Glicogenolisi (il glucosio viene rilasciato)
Nessuno
Cellule adipose
(magazzino di grassi)
Lipolisi (gli acidi grassi vengono rilasciati)
Nessuno

Ghiandole Esocrine

Ghiandole esocrine
Pancreas esocrino
Inibizione della secrezione pancreatica
esocrina
Stimolazione della secrezione pancreatica
esocrina (importante per la digestione)
Ghiandole
sudoripare
Stimolazione della secrezione di sudore,
importante per il raffreddamento
dell'organismo
Stimolazione della secrezione da parte di
alcune ghiandole sudoripare nelle ascelle e
nell'area genitale
Ghiandole salivari
Stimolazione di piccoli volumi di saliva
densa ricca di muco
Stimolazione di grandi volumi di saliva acquosa
ricca di enzimi

Ghiandole Endocrine e Genitali

Ghiandole endocrine
Midollare del surrene
Stimolazione della secrezione di
adrenalina e noradrenalina
Nessuno
Pancreas endocrino
Inibizione della secrezione di insulina
Stimolazione della secrezione di insulina
Genitali
Controllo dell'eiaculazione (nel maschio) e
delle contrazioni orgasmiche (in entrambi
i sessi)
Controllo dell'erezione (del pene nel maschio e
del clitoride nella femmina)

Attività Encefalica

Attività encefalica
Aumento della vigilanza
Nessuno

Innervazione Parasimpatica e Simpatica

Nucleo di Edinger-Westphal
Nucleo salivatore superiore
Nucleo salivatore inferiore
Nucleo ambiguo
Nucleo motore dorsale del vago
Ipotalamo, formazione
reticolare
Ganglio
Ponte-
Bulbo
C
2
3
4
5
6
8
- Nervo
vago
T1
2
3
4
= PARASIMPATICO
5
Midollo
spinale
6
7
8
9
10
11
12
Catena
simpatica
L1
2
5
2
3
4
5
Co1
Nervi
pelvici
= SIMPATICO

Rete Autonoma Centrale

Area viscerale motoria primaria
Corteccia prefrontale mediale
Area viscerale sensoriale primaria
Corteccia insulare
Amigdala
Talamo
Ipotalamo
Rete
autonoma
centrale
Centri autonomi del
tronco encefalico e della
formazione reticolare
Nucleo
parabrachiale
Nucleo di Edinger-Westphal
Nucleo salivatore superiore
Nucleo salivatore inferiore
Nucleo ambiguo
Nucleo motore dorsale del vago
Neuroni pregangliari
nel tronco
encefalico e nel
midollo spinale
Nucleo del
tratto solitario
Motoneuroni primari
nei gangli autonomi
Neuroni sensoriali
viscerali spinali;
nervi cranici IX e X
Organi bersaglio
(muscoli lisci, muscolo cardiaco e ghiandole)

Giunzione Neuro-Effettrice e Neuro-Muscolare

Giunzione neuro-effettrice
Assone
di un neurone
autonomo
postgangliare
Vescicola contenente
neurotrasmettitore
Mitocondrio
Varicosità
Varicosità
Cellule muscolari lisce

Giunzione neuro-muscolare
Assone
del neurone
presinaptico
Mitocondrio
Terminale assonale
Vescicole sinaptiche
Fessura
sinaptica
Siti
recettoriali
Neurotrasmettitore
Membrana
postsinaptica

Esempi di Cellule nell'Uomo

Esempi di cellule presenti nell'Uomo
400 um
Albero dendritico
300 um
Ovulo:
100 um
Cellula adiposa:
50-150 um
200 um
Globulo
rosso: 7.5 um
Globulo
bianco:
15 um
100 um
5
Spermatozoo:
Cellula muscolare liscia: lunghezza 5 um
lunghezza 15-200 um
Neurone cerebrale
Estensione dall'albero dendritico:
300-400 um
0 um

Il Neurone: Varietà di Forme

Il Neurone:
esempi di varietà
di forme
(a) Neurone multipolare
(b) Neurone bipolare
(c) Neurone unipolare
I neuroni raccolgono l'infor-
mazione da altri neuroni
nella zona di ingresso.
Zona di ingresso
Dendriti
Corpo
cellulare
L'informazione nella
zona di conduzione
può essere trasmessa
a grande distanza.
Zona di conduzione
Corpo
cellulare
Assone
Assone
Nella zona di uscita
il neurone trasferisce
l'informazione ad
altre cellule.
Zona di uscita
Terminazioni
assoniche
Terminazioni
assoniche