IL SISTEMA NERVOSO
Recettore sensoriale
Organi di senso
Acquisizione
sensoriale
Integrazione
Stimolo motorio
Encefalo e midollo spinale
Effettore
(muscolo o ghiandola)
Sistema nervoso
periferico (SNP)
Sistema nervoso
centrale (SNC)
Prof.ssa Elena Tibaldi
AS 2007-2008 1
Vista
Tatto
Udito
PERCEZIONE DEGLI
STIMOLI ESTERNI:
ORGANI DI SENSO
Olfatto
Gusto
COORDINAMENTO DEI SEGNALI:
SISTEMA NERVOSO CENTRALE E PERIFERICO
RISPOSTA AGLI STIMOLI:
ORGANI EFFETTORI
Muscoli
Ghiandole
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I RECETTORI SENSORIALI
I recettori sensoriali specializzati distinguono cinque categorie di stimoli:
recettori dolorifici  sono presenti in tutte le parti del corpo ad eccezione del
cervello; sono in grado di captare anche eccessi di calore e di pressione e la
presenza di molecole rilasciate da tessuti danneggiati o infiammati
termocettori  sono situati nella pelle; sono sensibili sia al caldo che al freddo.
Altri sensori, localizzati in profondità, controllano invece la temperatura del
sangue.
meccanocettori  stimolati da una diversa forma di energia meccanica: tatto,
pressione, tensione dei muscoli, movimento e suono.
chemiocettori  comprendono sia le cellule sensoriali del naso e dei bottoncini
gustativi sia particolari recettori che individuano le sostanze chimiche che si
trovano all’interno del corpo.
recettori elettromagnetici  sono sensibili all’elettricità, al magnetismo e alla
luce. Sono presenti in alcune specie animali.
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PERCEZIONE DEGLI STIMOLI ESTERNI:
GLI ORGANI DI SENSO
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Sclera  membrana bianca
che riveste e protegge
l’occhio; davanti all’iride
diventa trasparente ed è
chiamata cornea
La vista
Coroide  è di colore scuro,
molto vascolarizzata; sul
davanti assume diverse
pigmentazioni e forma l’iride
Cristallino  lente biconvessa
che consente la messa a fuoco
e la formazione delle immagini
sulla retina
Retina  contiene cellule
fotorecettrici:
• Coni  contengono pigmenti visivi dette fotopsine che funzionano in
presenza di luce e consentono la visione a colori
• Bastoncelli  contengono un pigmento visivo detto rodopsina che
consente la visione crepuscolare e notturna
Il segnale visivo, attraverso il nervo ottico, arriva alla corteccia cerebrale visiva,
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nel lobo occipitale.
L’udito e l’equilibrio
Le onde sonore fanno vibrare il timpano
la vibrazione si trasmette alla catena degli
ossicini (martello, incudine e staffa) e
viene amplificata
la vibrazione si trasmette, attraverso la finestra ovale, al liquido presente
nell’orecchio interno  stimola i recettori acustici (meccanocettori) presenti
nella coclea, che inviano il segnale al lobo temporale del cervello attraverso i
nervi acustici.
I canali semicircolari sono responsabili del senso dell’equilibrio.
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Il gusto
Poro gustativo
I chemiocettori dei calici gustativi, rilevano le
molecole in soluzione nella saliva.
Oltre ai quattro gusti che ci sono più familiari, Calice gustativo
cioè il dolce, il salato, l’acido e l’amaro, gli
scienziati hanno scoperto che esiste un quinto
sapore prevalente, che hanno chiamato umami
(che in giapponese significa “delizioso”)
Molecola
di zucchero
Recettori
sensoriali
Neurone sensoriale
7
L’olfatto
Cervello
Bulbo olfattivo
Osso
Cavità nasale
Cellula epiteliale
Cellula chemiocettrice
Muco
Ciglia
I chemiocettori si trovano nella parte superiore della cavità nasale;
contengono delle ciglia immerse nel muco, nel quale sono disciolte le moelcole
odorose. Il legame della molecola odorosa con il recettore induce un segnale
che viene trasmesso al cervello. Nel naso, ogni cellula recettrice può captare
uno dei cinquanta tipi principali di odori.
In molti animali, l’olfatto è molto sviluppato e da esso dipendono informazioni
sulla presenza di cibo, sul partner sessuale e su una situazione di pericolo.
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Il tatto
Una
sezione
di
apparato
tegumentario
rivela
che
la
superficie del nostro corpo è
sensibile a una grande varietà di
stimoli.
Tocco Dolore
Pelo
leggero
Tocco
Freddo
Calore
leggero
Epidermide
Le
terminazioni
nervose
(meccanocettori) sono presenti sia
nel derma che nell’epidermide.
A seconda che siano stimolati i
recettori superficiali o quelli più
profondi, siamo in grado di
distinguere un tocco leggero da una
pressione forte.
Derma
Nervo
Movimento
Tessuto del pelo
connettivo
Pressione
forte
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COORDINAMENTO DEI SEGNALI:
IL SISTEMA NERVOSO
Sistema nervoso
centrale
Sede in cui si
elaborano le
risposte agli stimoli
esterni
Costituito da
Encefalo
Cervello
Cervelletto
Tronco cerebrale
Midollo
spinale
Sistema nervoso
periferico
Si suddivide in
somatico
Porta impulsi da/a
muscoli scheletrici
volontari, tendini e
cute
autonomo
Innerva i muscoli
lisci viscerali, il
muscolo cardiaco e
le ghiandole
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IL SISTEMA NERVOSO CENTRALE (SNC)
Encefalo
Midollo spinale 
centro di integrazione di input
sensoriali e output motori
(es. archi riflessi)
via di transito per nervi
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L’encefalo
E’ diviso in 3 parti:
prosencefalo
mesencefalo
rombencefalo
Corteccia cerebrale
Cervello
Prosencefalo Talamo
Ipotalamo
Ipofisi
Mesencefalo
Ponte
Rombencefalo Midollo
allungato
Cervelletto
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Il cervello e gli emisferi cerebrali
Il cervello, la porzione più grande e sofisticata dell’encefalo, è costituito dagli
emisferi cerebrali destro e sinistro, ognuno dei quali è responsabile dell’attività
della parte opposta del corpo.
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La corteccia cerebrale
E’ la parte più estesa del nostro cervello.
L’intricato circuito neuronale della corteccia cerebrale dà origine alle
caratteristiche umane più peculiari: la logica e le capacità matematiche, l’abilità
linguistica, l’immaginazione, il talento artistico e la personalità
L’area funzionale
chiamata corteccia
motoria ha soprattutto
la funzione di inviare
comandi ai muscoli
scheletrici,fornendo
risposte appropriate agli
stimoli sensoriali.
La maggior parte della
nostra corteccia
cerebrale è costituita
dalle aree di
associazione, che sono i
siti delle attività
mentali più sofisticate,
ossia di ciò che noi
chiamiamo “pensiero”.
Lobo frontale
Lobo parietale
Area di associazione
frontale
Linguaggio
Area di associazione
somatosensoriale
Percezione del gusto
Percezione
delle parole scritte
Linguaggio
Percezione dell’udito
Percezione
dell’olfatto
Area di associazione
uditiva
Area di
associazione
visiva
Vista
Lobo temporale
Lobo occipitale
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La corteccia sensoriale e motoria
La sede della sensibilità cosciente e dei movimenti volontari è la corteccia
cerebrale.
Corteccia motoria
Corteccia sensoriale
La figura rappresenta il cosiddetto “omuncolo sensoriale e motorio”: si tratta di
un’immagine distorta del corpo umano, ricostruita in proporzione alla ricchezza di
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innervazione sensoriale e motoria sulla corteccia cerebrale.
Il sistema limbico
E’ coinvolto nelle emozioni, nella memoria e nell’apprendimento.
E’ un’unità funzionale del prosencefalo, costituita da numerosi centri di
integrazione e da aree neuronali interconnesse, che include parti del talamo e
dell’ipotalamo, oltre a due strutture cerebrali (amigdala e ippocampo).
Talamo  centro di
smistamento e coordinazione
di input sensoriali
Ipotalamo
Talamo
Cervello
Ipotalamo  controlla sete,
fame; regola la temperatura
corporea; regola
l’espressione delle emozioni
(sudorazione in caso di
paura)
Amigdala e Ippocampo 
coinvolti in memoria ed
apprendimento
Bulbo olfattivo
Ippocampo
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Memoria ed apprendimento
La memoria è essenziale per l’apprendimento ed è la capacità di immagazzinare
e recuperare le informazioni relative ad esperienze precedenti.
L’amigdala è coinvolta nel riconoscimento del contenuto emotivo delle
espressioni facciali e nella memorizzazione delle emozioni.
L’ippocampo è coinvolto sia nella formazione dei ricordi, sia nella loro
rievocazione.
La memoria cognitiva (nomi, facce, parole, luoghi...) può essere:
a breve termine  è di breve durata (pochi minuti)
a lungo termine  può durare per anni
Il trasferimento dell’informazione della memoria a breve termine a
quella a lungo temine dipende da:
• frequenza con cui si richiama un’informazione
• stati emozionali (positivi o negativi) associati all’informazione
• collegamenti tra i nuovi dati e gli altri già appresi ed immagazzinati
La memoria di abilità coinvolge generalmente attività motorie apprese
mediante ripetuti tentativi; una volta immagazzinati, i dati legati alle
consuetudini difficilmente vengono dimenticati e non richiedono il richiamo
conscio delle informazioni apprese per essere applicate.
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Es. chi ha imparato ad andare in bicicletta, non dimentica come si fa
IL SISTEMA NERVOSO PERIFERICO (SNP)
E’ costituito dalle vie di comunicazione (nervi) che portano i messaggi verso
l’interno e verso l’esterno del sistema nervoso centrale. Comprende:
nervi cranici  partono dall’encefalo ed innervano capo e organi del tronco
nervi spinali  partono dal midollo spinale e innervano le varie parti del corpo
I nervi possono essere:
Sensoriali  costituiti da fibre nervose sensoriali afferenti;
trasportano le informazioni dai recettori sensoriali verso il SNC
Motori  costituiti da fibre nervose motorie efferenti
trasmettono i messaggi provenienti dal SNC alle cellule effettrici
Misti costituiti da fibre nervose di entrambi i tipi
Il sistema periferico possiede anche i gangli, che raggruppano i corpi cellulari
dei neuroni.
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Il
sistema
nervoso
somatico
trasporta
i
segnali da e verso i
muscoli
scheletrici,
principalmente in risposta
a stimoli esterni. Viene
detto volontario perché
gran parte delle sue azioni
è sotto il controllo della
volontà
Sistema
Il sistema nervoso autonomo regola l’ambiente
interno, controllando la muscolatura liscia, il
miocardio e gli organi dei sistemi digerente,
cardiovascolare, escretore ed endocrino. Questo
controllo è generalmente di tipo involontario
Sistema nervoso
periferico
Sistema
autonomo
(involontario
)
somatico
(volontario)
Sistema
simpatico
Sistema
parasimpatico
Sistema
enterico
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Sistema nervoso autonomo
E’ anche detto sistema neurovegetativo e regola l’attività di organi involontari
quali cuore, polmoni, apparato digerente, vasi sanguigni e ghiandole esocrine.
E’ costituito da due sezioni (simpatica e parasimpatica) che agiscono in maniera
opposta:
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RISPOSTA AGLI STIMOLI:
GLI ORGANI EFFETTORI
MUSCOLI
GHIANDOLE
La risposta allo stimolo è
rappresentata dal movimento
di un muscolo (volontario o
involontario)
La risposta allo stimolo è
rappresentata dalla secrezione
di ormoni da parte delle
ghiandole endocrine o di altre
sostanze (es. enzimi) da parte
di ghiandole esocrine
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I RIFLESSI INVOLONTARI
Si tratta di una risposta automatica degli organi effettori (muscoli e ghiandole) ad
uno stimolo esterno o interno all’organismo.
Alcuni esempi:
riflesso flessorio  un arto è allontanato da uno stimolo nocivo
riflesso pupillare  pupilla si restringe quando l’occhio è colpito da luce
riflesso lacrimale  stimola lacrimazione
tosse e sternuto
Il percorso anatomico utilizzato in un riflesso
è detto arco riflesso ed è costituito da:
Nervo sensoriale afferente  percepisce
lo stimolo e lo trasmette al SNC
Interneuroni o neuroni associativi  nel
midollo spinale; integrano i dati forniti dai
neuroni sensoriali e poi trasmettono segnali
appropriati ad altri interneuroni o neuroni
motori
Nervo motore efferente  termina su un
organo effettore (muscolo o ghiandola) e ne
determina
la
risposta
(contrazione
muscolare o secrezione ghiandolare)
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Esempio di arco riflesso: riflesso patellare o rotuleo
Quando viene dato un colpetto alla base del ginocchio, un recettore sensoriale
(1) percepisce la tensione del tendine e un neurone sensoriale (2) trasporta il
segnale all’interno del SNC (nel midollo spinale). Nel SNC, l’informazione passa
ad un neurone motorio (3) e ad un interneurone (4).
Un gruppo di muscoli (i quadricipiti), risponde contraendosi al segnale del
neurone motorio (3), facendo scattare la gamba in avanti.
Nel frattempo, un altro
neurone motorio, rispondendo
al segnale proveniente da un
interneurone (4), inibisce i
muscoli flessori, antagonisti
dei quadricipiti, inducendoli
a rilassarsi.
1 Recettore
2 Neurone
sensoriale
Encefalo
Ganglio
Motoneurone3
Muscolo
quadricipite
4
Midollo
spinale
Interneurone
SNC
Muscoli
flessori
Nervo
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SNP
IL TESSUTO NERVOSO
Il neurone o cellula nervosa è l’unità fondamentale del tessuto nervoso 
coinvolto nella ricezione, conduzione e trasmissione dell’impulso nervoso.
Le numerose cellule della neuroglia hanno funzione di nutrimento e protezione
per le cellule nervose.
NEURONE
Assone
Terminazioni
nervose con
bottoncini
sinaptici
Guaina
mielinica
FIBRA NERVOSA
Dendriti
Corpo cellulare
con nucleo
L’insieme di
fibre nervose
costituisce un
NERVO
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GENERAZIONE DELL’IMPULSO NERVOSO
A riposo  il neurone possiede
un potenziale elettrico negativo
(-70V) (potenziale di membrana
o di riposo) dovuto alla
presenza di ioni Na+ all’esterno
e di ioni K+ e Cl- all’interno.
Il potenziale di membrana è
mantenuto grazie alla presenza
di una pompa sodio-potassio
che trasporta ioni Na+ verso
l’esterno e ioni K+ verso l’interno
Esterno
della cellula
+
Na
Na+
K+
Na+
Na+
Canale
del sodio
Na+
Na+
K+
Membrana
plasmatica
Na+
Proteina
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Pompa
Na+ - K+
Canale del
potassio
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
Interno della cellula
Na+
K+
K+
Quando la cellula nervosa viene stimolata, la membrana lascia entrare ioni Na+
dall’esterno  si genera un potenziale di azione
Le variazioni elettriche che avvengono nelle membrane plasmatiche dei neuroni
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determinano la formazione di impulsi nervosi
PROPAGAZIONE DELL’IMPULSO NERVOSO LUNGO LA
FIBRA NERVOSA
I potenziali d’azione hanno le
seguenti caratteristiche:
- viaggiano lungo l’assone dal
corpo cellulare fino alla
terminazione sinaptica
-si propagano in una sola
direzione lungo l’assone
- hanno la capacità di rigenerarsi
lungo l’assone
- sono eventi del tipo «tutto o
nulla»
-sono sempre uguali
indipendentemente dal fatto che
lo stimolo che li ha generati sia
forte o debole
- al variare dell’intensità dello
stimolo cambia la frequenza dei
potenziali d’azione
Assone
Primo potenziale d’azione
1
Segmento
di assone
Secondo potenziale d’azione
2
Terzo potenziale d’azione
3
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LE SINAPSI CHIMICHE
Le sinapsi consentono la trasmissione
dell’impulso nervoso da un neurone ad un
altro mediante un segnale di tipo chimico.
Il neurone pre-sinaptico possiede delle
vescicole che contengono delle sostanze
chimiche (neurotrasmettitori).
All’arrivo
dell’impulso
nervoso,
i
neurotrasmettitori
sono
rilasciati
all’esterno, nello spazio sinaptico.
Il neurone post-sinaptico possiede dei recettori di membrana che legano il
neurotrasmettitore e trasformano il segnale chimico in segnale elettrico.
Il segnale elettrico viene poi propagato lungo l’assone fino alla sinapsi successiva.
I neurotrasmettitori possono inviare segnali di tipo:
Eccitatorio  generano un potenziale d’azione nel neurone post-sinaptico
Inibitorio  diminuiscono la tendenza di generare un potenziale d’azione nel
neurone post-sinaptico
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I NEUROTRASMETTITORI
l’acetilcolina  è molto importante nelle sinapsi (placche neuromuscolari) che
collegano i nervi motori alle cellule muscolari; agisce facendo contrarre i
muscoli scheletrici, ma rallenta la frequenza del battito cardiaco
le ammine biogene  derivano dagli amminoacidi; sono sostanze chimiche che
agiscono come ormoni e sono prodotti da ghiandole del sistema endocrino:
l’adrenalina, la noradrenalina  prodotte da ghiandole surrenali,
agiscono in modo analogo al SN simpatico
serotonina e dopamina  agiscono sul sonno, sull’umore, sulle emozioni,
sull’attenzione e sull’apprendimento
gli amminoacidi  comprendono:
l’acido aspartico e l’acido glutammico  funzione eccitatoria
glicina e l’acido gamma-amminobutirrico (GABA)  funzione inibitoria
i peptidi  sono catene corte di amminoacidi; comprendono:
sostanza P  funzione eccitatoria, media la percezione del dolore
endorfine  riducono la sensazione di dolore durante momenti di
stress fisico o emotivo
l’ossido di azoto  svolge funzione eccitatoria
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SOSTANZE PSICOATTIVE, PSICOFARMACI E DROGHE
Molte sostanze psicoattive (tra cui caffeina,
nicotina e alcol etilico) influenzano l’azione dei
neurotrasmettitori nelle sinapsi presenti nel nostro
cervello.
Caffeina  neutralizza effetto dei
neurotrasmettitori inibitori  funzione eccitatoria
Nicotina  agisce da stimolante legandosi ai recettori dell’acetilcolina
Alcol  ha effetto sedativo, che potenzia l’azione inibitoria del GABA; ha lo
stesso effetto dei tranquillanti
Farmaci antidepressivi  La depressione sembra correlata con uno squilibrio
della concentrazione della serotonina. Alcuni farmaci sono in grado di correggere
tale squilibrio.
LSD  sostanza psicoattiva che produce effetti allucinogeni legandosi ai
recettori della serotonina e della dopamina presenti nel cervello.
Amfetamine e cocaina  potenziano il rilascio di noradrenalina e dopamina
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Oppiacei (morfina, codeina ed eroina)  si legano ai recettori per le endorfine
e riducono la percezione del dolore
LE PATOLOGIE DEL SISTEMA NERVOSO
I disturbi neurologici  relativi all’encefalo.
Alcuni esempi:
Schizofrenia  è un grave disturbo mentale caratterizzato da episodi psicotici
durante i quali il paziente perde la capacità di distinguere la realtà. E’ dovuta ad un
eccesso di dopamina nel cervello.
Depressione  è causata dalla presenza di quantità limitate di serotonina e
noradrenalina
Malattia di Alzheimer  è una malattia degenerativa del cervello caratterizzata da
perdita di memoria e confusione mentale
Morbo di Parkinson  è una malattia caratterizzata da rigidità muscolare,
difficoltà a iniziare i movimenti e lentezza nell’eseguirli. E’ dovuta ad una carenza di
dopamina nel cervello.
Malattie autoimmuni  causate da una reazione impropria del sistema immunitario
Sclerosi multipla  sistema immunitario agisce distruggendo la guaina mielinica
 la propagazione dell’impulso nervoso è rallentata
Miastenia gravis  sistema immunitario agisce bloccando i recettori per
l’acetilcolina  l’impulso nervoso non arriva all’organo effettore
lentezza nei movimenti
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