17/11/2013* sistema nervoso sistema afferente sensoriale sistema di integrazione sistema efferente...
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SISTEMA NERVOSO
SISTEMA AFFERENTE SENSORIALE
SISTEMA DI INTEGRAZIONE
SISTEMA DI INTEGRAZIONE
SISTEMA EFFERENTE MOTORIO
Funzioni sensoriali
AL SNC
Trasduzione
del segnale
Recettore sensoriale
Capacità di raccogliere le informazioni relative all’ambiente esterno (ma anche interno) ed elaborarle per formare sensazioni e percezioni.
Stimoli sensoriali
Il segnale nervoso ottenuto riflette alcune importanti caratteristiche dello stimolo:
• modalità (qualità)
• intensità
• durata
• localizzazione
CODIFICAZIONE
Segnale
nervoso
RECETTORI SENSORIALISono TRASDUTTORI ATTIVI; trasduttori, perché capaci di trasformare qualunque tipo di energia in entrata in energia elettrica ed amplificano l’energia in uscita; attivi, perché possiedono una propria energia derivante dal metabolismo cellulare.
I recettori stimolati producono un potenziale di recettore che innesca il potenziale di azione.
I° TIPO: meccanocettori quali i corpuscoli del Pacini e quelli di Merkel e i nocicettori;
II° TIPO: cellule cigliate dell’apparato vestibolare e di quello acustico;
III° TIPO: fotocettori retinici.
Classificazione dei recettori in base alla loro localizzazione
• ESTEROCETTORI: sensibili a stimoli provenienti dall’esterno, per cui sono localizzati sulla superficie dell’organismo (tutti i recettori cutanei, della retina, dell’orecchio interno e della mucosa nasale).
• ENTEROCETTORI: sensibili a stimoli provenienti dall’ambiente interno, per cui sono localizzati in profondità (recettori viscerali).
• PROPRIOCETTORI: sensibili a stimoli provenienti dai muscoli, dai tendini e dalle articolazioni e relativi ai movimenti e alla posizione del corpo nello spazio (fusi neuromuscolari, organi tendinei del Golgi).
Classificazione dei recettori in funzione della forma di energia alla quale sono
selettivamente sensibili
Meccanocettori: energia meccanica
Chemocettori: energia chimica
Termocettori: energia termica
Fotocettori: energia luminosa
Nocicettori: stimoli dolorifici e potenzialmente lesivi
Elettrocettori: energia elettrica
Proprietà dei recettori1. SELETTIVITA’ o SPECIFICITA’: dovuta alle caratteristiche molecolari della propria membrana e alla propria struttura.
Stimolo adeguato: stimolo di minima intensità che attiva in modo specifico un particolare recettore e quindi una particolare fibra nervosa.
2. RIPETITIVITA’
Proprietà dei recettori3. ADATTAMENTO
tonici o a lento adattamento, continuano a rispondere dando una scarica d'impulsi costante per tutta la durata dello stimolo
fasici o a rapido adattamento, si inattivano rapidamente pur perdurando la stimolazione
Recettori fasico-tonici: rispondono all’inizio dello stimolo con una breve scarica fasica ad elevata frequenza che poi si riduce notevolmente mantenendosi per tutta la durata dello stimolo stesso
Proprietà dei recettori4. ATTIVITA’ SPONTANEA
Processo sensoriale
TRASDUZIONE DELLO STIMOLO: processo di trasformazione dell’energia dello stimolo da parte del recettore
CODIFICAZIONE NERVOSA: processo mediante il quale le informazioni relative allo stimolo vengono rappresentate in una serie di
potenziali d’azione.
(1-2) L’energia dello stimolo adeguato modifica la conduttanza di membrana in quanto provoca l’apertura o la chiusura di canali ionici, con conseguente variazione del potenziale di membrana. Questa variazione del potenziale di membrana è detta potenziale del recettore o potenziale generatore.
(1) (2) (3)
Processo sensoriale
Processo sensoriale(1) (2) (3)
(3) Il potenziale di recettore (segnale analogico) deve essere trasformato in potenziali d’azione (segnale digitale). Ciò avviene mediante il processo della codificazione nervosa.
Nella successione dei potenziali d’azione (codice nervoso) sono rappresentate le
caratteristiche dello stimolo
• MODALITA’
• INTENSITA’
• DURATA
• LOCALIZZAZIONE
Modalità e intensità dello stimoloLegge delle energie sensoriali specifiche: la capacità di codificare la modalità di uno stimolo è una proprietà delle fibre nervose sensoriali ed è legata al tipo di energia dello stimolo.
Codificata da: 1) frequenza di scarica del neurone afferente primario, e 2) numero di fibre attivate simultaneamente. • La frequenza di scarica del neurone afferente primario è tanto più elevata quanto maggiore è l’intensità dello stimolo. Quindi, nel processo sensoriale si passa da un “codice di ampiezza” (quello del potenziale di recettore) ad un “codice di frequenza” (quello dei potenziali d’azione); quest’ultimo esprime l’intensità dello stimolo.
Durata dello stimolo
• L’informazione relativa a questo parametro dello stimolo si ottiene soprattutto dai recettori tonici (a lento adattamento). Tuttavia, anche recettori fasici (a rapido adattamento) possono dare informazioni sulla durata dello stimolo, definita dall’intervallo temporale che intercorre tra le risposte on e off.
Localizzazione dello stimolo
• Resa possibile dall’organizzazione topografica dei sistemi sensoriali: cioè, i rapporti che i recettori stabiliscono tra di loro a livello periferico si ritrovano anche a livello centrale. Perciò, nel sistema nervoso centrale si possono descrivere vere e proprie mappe
definite “mappe somatotopiche”.
Campo recettivo
Campi recettiviPer i neuroni di ordine superiore i campi recettivi divengono più complessi; inoltre, poiché nei diversi nuclei si può avere l’interposizione di neuroni inibitori, i campi recettivi possono assumere carattere misto, eccitatorio e inibitorio.
Inibizione lateraleLa presenza di una zona inibitoria nel campo recettivo è importante perchè permette di aumentare la capacità discriminativa tra stimoli contigui. Il meccanismo che ne è alla base è detto inibizione laterale ed amplifica i contrasti.
stimolo
In presenza di inibizione laterale il feedback inibitorio migliora la localizzazione del segnale a livello dei neuroni afferenti secondari
interneuroni
inibitori
In assenza di inibizione laterale la divergenza dei segnali dai recettori degrada la localizzazione del segnale
• ESTEROCETTORI: sensibili a stimoli provenienti dall’esterno, per cui sono localizzati sulla superficie dell’organismo (tutti i recettori cutanei, della retina, dell’orecchio interno e della mucosa nasale).
• ENTEROCETTORI: sensibili a stimoli provenienti dall’ambiente interno, per cui sono localizzati in profondità (recettori viscerali).
• PROPRIOCETTORI: sensibili a stimoli provenienti dai muscoli, dai tendini e dalle articolazioni cioè sensibili ai movimenti e alla posizione del corpo nello spazio (fusi neuromuscolari, organi tendinei del Golgi).
Legge delle energie sensoriali specifiche: la capacità di codificare la modalità di uno stimolo è una proprietà delle fibre nervose sensoriali ed è legata al tipo di energia dello stimolo.
Intensità codificata da: 1) frequenza di scarica del neurone afferente primario, e 2) numero di fibre attivate simultaneamente. • La frequenza di scarica del neurone afferente primario è tanto più elevata quanto maggiore è l’intensità dello stimolo. Quindi, nel processo sensoriale si passa da un “codice di ampiezza” (quello del potenziale di recettore) ad un “codice di frequenza” (quello dei potenziali d’azione); quest’ultimo esprime l’intensità dello stimolo.
Per i neuroni di ordine superiore i campi recettivi divengono più complessi; inoltre, poiché nei diversi nuclei si può avere l’interposizione di neuroni inibitori, i campi recettivi possono assumere carattere misto, eccitatorio e inibitorio.
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